JP2807622B2 - 航空機搭載総合撮影装置 - Google Patents
航空機搭載総合撮影装置Info
- Publication number
- JP2807622B2 JP2807622B2 JP5341886A JP34188693A JP2807622B2 JP 2807622 B2 JP2807622 B2 JP 2807622B2 JP 5341886 A JP5341886 A JP 5341886A JP 34188693 A JP34188693 A JP 34188693A JP 2807622 B2 JP2807622 B2 JP 2807622B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- line sensor
- sensor camera
- image
- camera
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
- G01C11/02—Picture taking arrangements specially adapted for photogrammetry or photographic surveying, e.g. controlling overlapping of pictures
- G01C11/025—Picture taking arrangements specially adapted for photogrammetry or photographic surveying, e.g. controlling overlapping of pictures by scanning the object
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
- G01C11/02—Picture taking arrangements specially adapted for photogrammetry or photographic surveying, e.g. controlling overlapping of pictures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Camera Data Copying Or Recording (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、地形の形状を測量する
ために、航空機に搭載して地上の画像データを撮影する
装置に関するものである。
ために、航空機に搭載して地上の画像データを撮影する
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、地形の形状を測量するために、航
空写真をよく利用していた。一般的な航空写真は、航空
機に搭載した撮影機によって撮影範囲を重複させながら
一定間隔で地表を撮影し、そのフィルムを現像して、印
画紙に焼き付けていた。
空写真をよく利用していた。一般的な航空写真は、航空
機に搭載した撮影機によって撮影範囲を重複させながら
一定間隔で地表を撮影し、そのフィルムを現像して、印
画紙に焼き付けていた。
【０００３】また、衛星に搭載したスキャナーおよびラ
インセンサーによって、地表の画像をデジタルデータに
よって撮影していた。
インセンサーによって、地表の画像をデジタルデータに
よって撮影していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の航空写真では、
写真は１枚毎に連続性のない種々の方向の反射光の集ま
りになってしまうという問題と、写真の感光特性、現像
・焼き付けの条件などで画質が変化するという問題があ
った。
写真は１枚毎に連続性のない種々の方向の反射光の集ま
りになってしまうという問題と、写真の感光特性、現像
・焼き付けの条件などで画質が変化するという問題があ
った。
【０００５】また、現像しなければ画像を確認できない
ので、現像後に撮り直さなければならないという無駄が
発生することもあった。
ので、現像後に撮り直さなければならないという無駄が
発生することもあった。
【０００６】航空写真から地形測量をするには、航空カ
メラの位置（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）と３軸のまわりの傾き
（ω，φ，ｕ）の６つの標定要素を座標の既知な点（基
準点という）を利用して、解析的に解く必要があった。
このため、基準点を設置する膨大な作業が必要であり時
間を要していた。
メラの位置（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）と３軸のまわりの傾き
（ω，φ，ｕ）の６つの標定要素を座標の既知な点（基
準点という）を利用して、解析的に解く必要があった。
このため、基準点を設置する膨大な作業が必要であり時
間を要していた。
【０００７】このような、航空写真測量を自動化するた
めには、現像後の航空写真またはフィルムをＡ／Ｄ変換
してデジタル化する必要があった。
めには、現像後の航空写真またはフィルムをＡ／Ｄ変換
してデジタル化する必要があった。
【０００８】本発明は、これらの点に鑑み、スリーライ
ンセンサーカメラを航空機に搭載して、飛行しながら地
表の画像を連続的に撮影し、リアルタイムに地表の画像
データを直接デジタルデータで記録することを目的とす
る。また、スリーラインセンサーカメラに一体的に組付
けたジャイロにより計測した姿勢データを、フィードバ
ックさせることによって、常時カメラの光軸が鉛直方向
を向くようにして、歪みのない画像データを得ることを
目的とする。さらにデジタルデータで記録した画像デー
タの他に、ジャイロが計測した姿勢データとＧＰＳから
取得した位置データも合わせて記録して、後で詳細な補
正をソフトウエアで行えるようにすることを目的とす
る。
ンセンサーカメラを航空機に搭載して、飛行しながら地
表の画像を連続的に撮影し、リアルタイムに地表の画像
データを直接デジタルデータで記録することを目的とす
る。また、スリーラインセンサーカメラに一体的に組付
けたジャイロにより計測した姿勢データを、フィードバ
ックさせることによって、常時カメラの光軸が鉛直方向
を向くようにして、歪みのない画像データを得ることを
目的とする。さらにデジタルデータで記録した画像デー
タの他に、ジャイロが計測した姿勢データとＧＰＳから
取得した位置データも合わせて記録して、後で詳細な補
正をソフトウエアで行えるようにすることを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、以下のように構成した。
めに、本発明は、以下のように構成した。
【００１０】すなわち、航空機に搭載して地表の画像を
鉛直方向、前方斜方向及び後方斜方向の３方向より撮影
するスリーラインセンサーカメラと、前記スリーライン
センサーカメラと同一の筐体に設置して前記スリーライ
ンセンサーカメラの撮影時の姿勢データを計測するジャ
イロと、前記スリーラインセンサーカメラの撮影時の３
次元空間の位置データを求めるＧＰＳと、前記スリーラ
インセンサーカメラの光軸が常に鉛直方向を向くように
その姿勢を制御すると同時に航空機の振動を吸収する機
能を有するスタビライザーと、前記ジャイロの姿勢デー
タと前記ＧＰＳの位置データから前記スタビライザーを
制御する信号を出力するデータ処理装置と、前記スリー
ラインセンサーカメラの画像データを記録すると同時
に、該画像データに同期させて前記ジャイロの姿勢デー
タと前記ＧＰＳの位置データを記録するデータ記録装置
と、前記スリーラインセンサーカメラの画像データを表
示する画像表示装置と、前記データ記録装置が記録した
前記画像データに、前記姿勢データと前記位置データと
を利用して、当該画像データが地表の３次元座標のどの
位置に相当するものかを示す座標を付与し、この座標付
与後のデータを地表画像データとして出力するデータ解
析装置と、を備えてなる航空機搭載総合撮影装置であ
る。
鉛直方向、前方斜方向及び後方斜方向の３方向より撮影
するスリーラインセンサーカメラと、前記スリーライン
センサーカメラと同一の筐体に設置して前記スリーライ
ンセンサーカメラの撮影時の姿勢データを計測するジャ
イロと、前記スリーラインセンサーカメラの撮影時の３
次元空間の位置データを求めるＧＰＳと、前記スリーラ
インセンサーカメラの光軸が常に鉛直方向を向くように
その姿勢を制御すると同時に航空機の振動を吸収する機
能を有するスタビライザーと、前記ジャイロの姿勢デー
タと前記ＧＰＳの位置データから前記スタビライザーを
制御する信号を出力するデータ処理装置と、前記スリー
ラインセンサーカメラの画像データを記録すると同時
に、該画像データに同期させて前記ジャイロの姿勢デー
タと前記ＧＰＳの位置データを記録するデータ記録装置
と、前記スリーラインセンサーカメラの画像データを表
示する画像表示装置と、前記データ記録装置が記録した
前記画像データに、前記姿勢データと前記位置データと
を利用して、当該画像データが地表の３次元座標のどの
位置に相当するものかを示す座標を付与し、この座標付
与後のデータを地表画像データとして出力するデータ解
析装置と、を備えてなる航空機搭載総合撮影装置であ
る。
【００１１】
【作用】スリーラインセンサーカメラは、航空機に搭載
して地表の画像を撮影する。
して地表の画像を撮影する。
【００１２】ジャイロは、前記スリーラインセンサーカ
メラと同一の筐体に設置して、前記スリーラインセンサ
ーカメラの撮影時の姿勢データを計測する。
メラと同一の筐体に設置して、前記スリーラインセンサ
ーカメラの撮影時の姿勢データを計測する。
【００１３】ＧＰＳは、前記スリーラインセンサーカメ
ラの撮影時の３次元空間の位置データを求める。
ラの撮影時の３次元空間の位置データを求める。
【００１４】スタビライザーは、前記スリーラインセン
サーカメラの光軸が常に鉛直方向を向くようにその姿勢
を制御すると同時に、航空機の振動を吸収する機能を有
する。
サーカメラの光軸が常に鉛直方向を向くようにその姿勢
を制御すると同時に、航空機の振動を吸収する機能を有
する。
【００１５】データ処理装置は、前記ジャイロが計測し
た姿勢データと前記ＧＰＳから求めた位置データから、
前記スタビライザーを制御する信号を出力する。
た姿勢データと前記ＧＰＳから求めた位置データから、
前記スタビライザーを制御する信号を出力する。
【００１６】データ記録装置は、前記スリーラインセン
サーカメラが撮影した地表の画像データと前記ジャイロ
が計測した姿勢データと前記ＧＰＳから求めた位置デー
タを合わせて記録する。
サーカメラが撮影した地表の画像データと前記ジャイロ
が計測した姿勢データと前記ＧＰＳから求めた位置デー
タを合わせて記録する。
【００１７】画像表示装置は、前記スリーラインセンサ
ーカメラが撮影した地表の画像データを表示する。
ーカメラが撮影した地表の画像データを表示する。
【００１８】データ解析装置は、前記データ記録装置が
記録する前記スリーラインセンサーカメラの画像データ
と前記ジャイロの姿勢データと前記ＧＰＳの位置データ
を基に、前記スリーラインセンサーカメラの画像データ
に地表の３次元座標を付与し、この座標付与後のデータ
を地表画像データとして出力する。
記録する前記スリーラインセンサーカメラの画像データ
と前記ジャイロの姿勢データと前記ＧＰＳの位置データ
を基に、前記スリーラインセンサーカメラの画像データ
に地表の３次元座標を付与し、この座標付与後のデータ
を地表画像データとして出力する。
【００１９】以上により、航空カメラないしスリーライ
ンセンサーの位置（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）と傾き（ω，
φ，ｕ）が微小時間毎に、つまり、時間の関数として計
測可能になり、従来の標定作業が不要となるだけでな
く、基準点の設置が不要または最小限になり、更に、ス
テレオ画像の対応点認識（ステレオマッチング）が計算
機で可能になることになり、大きな技術革新が達成でき
る。
ンセンサーの位置（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）と傾き（ω，
φ，ｕ）が微小時間毎に、つまり、時間の関数として計
測可能になり、従来の標定作業が不要となるだけでな
く、基準点の設置が不要または最小限になり、更に、ス
テレオ画像の対応点認識（ステレオマッチング）が計算
機で可能になることになり、大きな技術革新が達成でき
る。
【００２０】従来のステレオマッチングでは、２枚一
組、すなわち２本の異なる角度の光束の交合点を求める
ことにより、地表の３次元座標を求めていたが、本発明
のスリーラインセンサー方式は、鉛直光束、前方斜方向
光束、後方斜方向光束の３本の光束の交合点を求める方
式であるため、リダンダンシー（剰余性）があり、エラ
ーチェックが確実となるとともに、精度の向上が望め
る。
組、すなわち２本の異なる角度の光束の交合点を求める
ことにより、地表の３次元座標を求めていたが、本発明
のスリーラインセンサー方式は、鉛直光束、前方斜方向
光束、後方斜方向光束の３本の光束の交合点を求める方
式であるため、リダンダンシー（剰余性）があり、エラ
ーチェックが確実となるとともに、精度の向上が望め
る。
【００２１】
【実施例】以下に、図面を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
【００２２】図１は本発明の実施例のブロック図であ
る。
る。
【００２３】図１において、１はスリーラインセンサー
カメラであり、ＣＣＤのラインセンー１ａ，１ｂ，１ｃ
を３個平行に並べたカメラで、それぞれ異なった３つの
方向から見た地表の画像を撮影して得られた地上画像デ
ータを、デジタルデータに変換してデータ処理装置５に
転送する。
カメラであり、ＣＣＤのラインセンー１ａ，１ｂ，１ｃ
を３個平行に並べたカメラで、それぞれ異なった３つの
方向から見た地表の画像を撮影して得られた地上画像デ
ータを、デジタルデータに変換してデータ処理装置５に
転送する。
【００２４】２はジャイロであり、本発明ではスリーラ
インセンサーカメラ１と同一の筐体に設置して一体化す
ることにより、撮影時のスリーラインセンサーカメラ１
の姿勢を３軸の傾き（ω，φ，ｕ：ロール角・ピッチ角
・ヨー角）で計測する。
インセンサーカメラ１と同一の筐体に設置して一体化す
ることにより、撮影時のスリーラインセンサーカメラ１
の姿勢を３軸の傾き（ω，φ，ｕ：ロール角・ピッチ角
・ヨー角）で計測する。
【００２５】３はＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉ
ｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）であり、人工衛星から送ら
れてくる電波によるデータを使って、３次元空間の受信
者（船や航空機など）の位置を求めるためのシステムで
ある。
ｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）であり、人工衛星から送ら
れてくる電波によるデータを使って、３次元空間の受信
者（船や航空機など）の位置を求めるためのシステムで
ある。
【００２６】本発明では航空機の機体に設置して、撮影
時のスリーラインセンサーカメラ１の位置を３次元空間
の位置（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）として求める。
時のスリーラインセンサーカメラ１の位置を３次元空間
の位置（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）として求める。
【００２７】図２は本発明のスリーラインセンサー方式
の説明図である。
の説明図である。
【００２８】図２に示すように、スリーラインセンサー
の場合デジタル画像上で認識可能な対応点が３つでき、
それを（ｘi ，ｙi ） で表す。ここでｉ＝１，２，３
である。
の場合デジタル画像上で認識可能な対応点が３つでき、
それを（ｘi ，ｙi ） で表す。ここでｉ＝１，２，３
である。
【００２９】また、そのとき計測されるセンサーの位置
を（Ｘoi，Ｙoi，Ｚoi）で、傾きをωi ，φi ，ｕi ）
で表す。
を（Ｘoi，Ｙoi，Ｚoi）で、傾きをωi ，φi ，ｕi ）
で表す。
【００３０】対応点の１つを（ｘ，ｙ）とし、焦点距離
をｆとすると、ｘ，ｙは、それぞれ次式のように表せら
れる。
をｆとすると、ｘ，ｙは、それぞれ次式のように表せら
れる。
【００３１】
【数１】 上式はまた、次のように変換できる。
【００３２】
【数２】 但し、
【００３３】
【数３】 である。
【００３４】ここで、ａ1 ・・・ａ9 は次の回転行列式
で表せられる。
で表せられる。
【００３５】
【数４】 以上の２式を、それぞれ３つの対応点について計算する
合計６式から最小二乗法により、地表の３次元座標
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を求めることができる。
合計６式から最小二乗法により、地表の３次元座標
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を求めることができる。
【００３６】なお、ｕi およびｖi は計測データから算
出される。
出される。
【００３７】図３はＧＰＳによる位置計測方法の説明図
である。
である。
【００３８】図３に示すように、ＧＰＳの受信機を持つ
船や航空機Ａは、人工衛星Ｓから送られた信号を受信
し、このうち測定に最適な４個以上の衛星を選んで、そ
れぞれの衛星と受信局（航空機Ａ）間の距離を測定す
る。また、地上の固定局Ｐより入手する人工衛星Ｓの軌
道予測情報を使って、観測時における衛星の位置を求め
れば、受信局（航空機Ａ）はその衛星の位置を中心と
し、測定された距離を半径とする球の表面にあることに
なる。このような計算を４個以上の衛星それぞれについ
て行い、キネマティックモードもしくはディファレンシ
ャルモードで連続的に受信局（航空機Ａ）の位置を求め
る。
船や航空機Ａは、人工衛星Ｓから送られた信号を受信
し、このうち測定に最適な４個以上の衛星を選んで、そ
れぞれの衛星と受信局（航空機Ａ）間の距離を測定す
る。また、地上の固定局Ｐより入手する人工衛星Ｓの軌
道予測情報を使って、観測時における衛星の位置を求め
れば、受信局（航空機Ａ）はその衛星の位置を中心と
し、測定された距離を半径とする球の表面にあることに
なる。このような計算を４個以上の衛星それぞれについ
て行い、キネマティックモードもしくはディファレンシ
ャルモードで連続的に受信局（航空機Ａ）の位置を求め
る。
【００３９】４はスタビライザーであり、航空機の振動
を吸収するとともに、データ処理装置５からの信号によ
って、姿勢を制御することができる。
を吸収するとともに、データ処理装置５からの信号によ
って、姿勢を制御することができる。
【００４０】図４は、スタビライザーの制御機構の説明
図である。
図である。
【００４１】図４に示すように、本発明ではスリーライ
ンセンサーカメラ１とジャイロ２を一体的に取り付け、
ジャイロ２で計測した姿勢データ（ロール角・ピッチ角
・ヨー角）によって、３軸の姿勢制御機構のモータ（Ｍ
１，Ｍ２，Ｍ３）をコントロールする電圧を出力して、
スリーラインセンサーカメラ１の向きを任意の一定方向
に一致させる制御を行う。
ンセンサーカメラ１とジャイロ２を一体的に取り付け、
ジャイロ２で計測した姿勢データ（ロール角・ピッチ角
・ヨー角）によって、３軸の姿勢制御機構のモータ（Ｍ
１，Ｍ２，Ｍ３）をコントロールする電圧を出力して、
スリーラインセンサーカメラ１の向きを任意の一定方向
に一致させる制御を行う。
【００４２】図５ないし図８は、スリーラインセンサー
カメラ１が撮影する地表画像の状態図である。
カメラ１が撮影する地表画像の状態図である。
【００４３】そのうち図５に示すように、スリーライン
センサーカメラ１を搭載した航空機Ａが理想的なコース
（一定高度・一定方位）で飛行する場合は、スリーライ
ンセンサーカメラ１は常に鉛直方向を向き、データの飛
びや歪みのない地表画像が得られる。
センサーカメラ１を搭載した航空機Ａが理想的なコース
（一定高度・一定方位）で飛行する場合は、スリーライ
ンセンサーカメラ１は常に鉛直方向を向き、データの飛
びや歪みのない地表画像が得られる。
【００４４】しかし、実際には風などの影響で航空機が
理想的なコースで飛行するのは不可能である。たとえ
ば、図６はカメラ１のロール角が変化した場合を示し、
図７はピッチ角が変化した場合を、また図８はヨー角が
変化した場合をそれぞれ示す。
理想的なコースで飛行するのは不可能である。たとえ
ば、図６はカメラ１のロール角が変化した場合を示し、
図７はピッチ角が変化した場合を、また図８はヨー角が
変化した場合をそれぞれ示す。
【００４５】そこで撮影時にはスリーラインセンサーカ
メラ１が常に一定方向、鉛直方向で一定方位に対してセ
ンサーが直交するように３軸の姿勢制御機構をリアルタ
イムに制御する必要がある。
メラ１が常に一定方向、鉛直方向で一定方位に対してセ
ンサーが直交するように３軸の姿勢制御機構をリアルタ
イムに制御する必要がある。
【００４６】この制御をせずに、画像データと一緒にこ
の時の姿勢データを記録しておくだけでは、一定のコー
スを航空機が飛行するために機体を傾けた時に、目的の
地上エリアから外れてしまい、撮影できなかったエリア
は後でコンピュータのプログラムで画像を補正すること
はできない。さらに範囲を外さずに飛行できたとしても
図６乃至８に示すように、画像の有効区間が狭くなるこ
と、前後の飛びが発生した場合は回復不能であったり、
コンピュータの処理に多くの時間がかかることなど問題
が多い。
の時の姿勢データを記録しておくだけでは、一定のコー
スを航空機が飛行するために機体を傾けた時に、目的の
地上エリアから外れてしまい、撮影できなかったエリア
は後でコンピュータのプログラムで画像を補正すること
はできない。さらに範囲を外さずに飛行できたとしても
図６乃至８に示すように、画像の有効区間が狭くなるこ
と、前後の飛びが発生した場合は回復不能であったり、
コンピュータの処理に多くの時間がかかることなど問題
が多い。
【００４７】図９は、データ処理装置が行うデータ処理
の流れ図である。
の流れ図である。
【００４８】図９に示すように、データ処理装置５はジ
ャイロ２によって得られた姿勢データとＧＰＳ３から得
られた位置データによって、スタビライザー４を制御す
る信号を出力する。
ャイロ２によって得られた姿勢データとＧＰＳ３から得
られた位置データによって、スタビライザー４を制御す
る信号を出力する。
【００４９】ＧＰＳ３のデータから、航空機が設置され
たコースを直進しているか否かをチェックできる。ま
た、ジャイロ２の３軸データ、特にヨー角から機体がコ
ースに対して偏角を有しているか否かが分かる（特に、
横風の時）。このため、センサーの向き（走査方向）を
常にコースに対して直角になるよう補正をすることがで
きる（これを、偏流角補正またはヨー角補正という）。
たコースを直進しているか否かをチェックできる。ま
た、ジャイロ２の３軸データ、特にヨー角から機体がコ
ースに対して偏角を有しているか否かが分かる（特に、
横風の時）。このため、センサーの向き（走査方向）を
常にコースに対して直角になるよう補正をすることがで
きる（これを、偏流角補正またはヨー角補正という）。
【００５０】データ処理装置５は、更に、スリーライン
センサーカメラ１から得られた画像データとジャイロ２
によって得られた姿勢データとＧＰＳ３から得られた位
置データをデータ記録装置６に転送する。これらのデー
タからスリーラインセンサーカメラ１の光軸が鉛直方向
を向くようにスタビライザーのモータを動かす信号を出
力する。
センサーカメラ１から得られた画像データとジャイロ２
によって得られた姿勢データとＧＰＳ３から得られた位
置データをデータ記録装置６に転送する。これらのデー
タからスリーラインセンサーカメラ１の光軸が鉛直方向
を向くようにスタビライザーのモータを動かす信号を出
力する。
【００５１】６はデータ記録装置であり、高速な記録レ
ートを持つデジタルの記録装置で、データ処理装置５か
ら転送されたスリーラインセンサーカメラ１から得られ
た画像データをリアルタイムに記録する。同時に、１ラ
インの画像データ毎に、同期させて、ジャイロ２によっ
て得られた姿勢データとＧＰＳ３から得られた位置デー
タを記録する。
ートを持つデジタルの記録装置で、データ処理装置５か
ら転送されたスリーラインセンサーカメラ１から得られ
た画像データをリアルタイムに記録する。同時に、１ラ
インの画像データ毎に、同期させて、ジャイロ２によっ
て得られた姿勢データとＧＰＳ３から得られた位置デー
タを記録する。
【００５２】７は画像表示装置であり、スリーラインセ
ンサーカメラ１が撮影する地表の画像をリアルタイムに
表示する。この表示画像は、航空機のパイロットが予定
飛行コースのずれがないかを判断するのに役立つ。
ンサーカメラ１が撮影する地表の画像をリアルタイムに
表示する。この表示画像は、航空機のパイロットが予定
飛行コースのずれがないかを判断するのに役立つ。
【００５３】８は地上に設置したデータ解析装置であ
り、データ記録装置６に記録された画像データと姿勢デ
ータと位置データを基に、レンズの収差の補正、ＣＣＤ
特性の補正などを行って、前記スリーラインセンサーカ
メラの画像データを、１ピクセル毎に地表の３次元座標
を付与した地表画像データに変換する。
り、データ記録装置６に記録された画像データと姿勢デ
ータと位置データを基に、レンズの収差の補正、ＣＣＤ
特性の補正などを行って、前記スリーラインセンサーカ
メラの画像データを、１ピクセル毎に地表の３次元座標
を付与した地表画像データに変換する。
【００５４】この地表画像データから、デジタル写真測
量に関するいろいろなコンピュータソフトを動かすこと
ができる。
量に関するいろいろなコンピュータソフトを動かすこと
ができる。
【００５５】
【発明の効果】以上のように本発明では、スリーライン
センサーカメラを航空機に搭載して、飛行しながら地表
の画像を連続的に撮影し、リアルタイムに地表の立体地
形の解析ができる３つの異なった方向から撮影された画
像データを直接デジタルデータで記録する。また、スリ
ーラインセンサーカメラと一体化したジャイロが計測し
た姿勢データをフィードバックさせることによって常時
カメラの光軸を鉛直方向に、またラインセンサーを進行
方向に対して直角方向にそれぞれ向くようにして、歪み
のない画像データを得ている。この手法により、従来は
安定した衛星でしか利用できなかったラインセンサーを
用いたデジタル画像記録が可能になった。
センサーカメラを航空機に搭載して、飛行しながら地表
の画像を連続的に撮影し、リアルタイムに地表の立体地
形の解析ができる３つの異なった方向から撮影された画
像データを直接デジタルデータで記録する。また、スリ
ーラインセンサーカメラと一体化したジャイロが計測し
た姿勢データをフィードバックさせることによって常時
カメラの光軸を鉛直方向に、またラインセンサーを進行
方向に対して直角方向にそれぞれ向くようにして、歪み
のない画像データを得ている。この手法により、従来は
安定した衛星でしか利用できなかったラインセンサーを
用いたデジタル画像記録が可能になった。
【００５６】また、デジタルデータで記録した画像デー
タの他に、ジャイロが計測した姿勢データとＧＰＳから
取得した位置データも合わせて記録している。
タの他に、ジャイロが計測した姿勢データとＧＰＳから
取得した位置データも合わせて記録している。
【００５７】従って本発明によれば、これらの記録デー
タを総合的に利用して写真処理および基準点測定を不要
とする高精度で高効率のデジタル写真測量が可能になる
という効果を奏する。
タを総合的に利用して写真処理および基準点測定を不要
とする高精度で高効率のデジタル写真測量が可能になる
という効果を奏する。
【図１】本発明の実施例のブロック図である。
【図２】本発明の作用説明図である。
【図３】ＧＰＳによる位置計測方法の説明図である。
【図４】スタビライザーの外観と制御機構の説明図であ
る。
る。
【図５】スリーラインセンサーカメラが撮影する地表画
像の状態図であり、航空機が理想的なコースで飛行した
場合を示す。
像の状態図であり、航空機が理想的なコースで飛行した
場合を示す。
【図６】スリーラインセンサーカメラが撮影する地表画
像の状態図であり、航空機のロール角が変化した場合を
示す。
像の状態図であり、航空機のロール角が変化した場合を
示す。
【図７】スリーラインセンサーカメラが撮影する地表画
像の状態図であり、航空機のピッチ角が変化した場合を
示す。
像の状態図であり、航空機のピッチ角が変化した場合を
示す。
【図８】スリーラインセンサーカメラが撮影する地表画
像の状態図であり、航空機のヨー角が変化した場合を示
す。
像の状態図であり、航空機のヨー角が変化した場合を示
す。
【図９】データ処理装置が行うデータ処理の流れ図であ
る。
る。
１ スリーセンサーラインカメラ ２ ジャイロ ３ ＧＰＳ ４ スタビライザー ５ データ処理装置 ６ データ記録装置 ７ 画像表示装置 ８ データ解析装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 5/225 - 5/232 G01C 11/00
Claims (1)
- 【請求項１】 航空機に搭載して地表の画像を鉛直方
向、前方斜方向及び後方斜方向の３方向より撮影するス
リーラインセンサーカメラと、 前記スリーラインセンサーカメラと同一の筐体に設置し
て前記スリーラインセンサーカメラの撮影時の姿勢デー
タを計測するジャイロと、 前記スリーラインセンサーカメラの撮影時の３次元空間
の位置データを求めるＧＰＳと、 前記スリーラインセンサーカメラの光軸が常に鉛直方向
を向くようにその姿勢を制御すると同時に航空機の振動
を吸収する機能を有するスタビライザーと、 前記ジャイロの姿勢データと前記ＧＰＳの位置データか
ら前記スタビライザーを制御する信号を出力するデータ
処理装置と、 前記スリーラインセンサーカメラの画像データを記録す
ると同時に、該画像データに同期させて前記ジャイロの
姿勢データと前記ＧＰＳの位置データを記録するデータ
記録装置と、 前記スリーラインセンサーカメラの画像データを表示す
る画像表示装置と、 前記データ記録装置が記録した前記画像データに、前記
姿勢データと前記位置データとを利用して、当該画像デ
ータが地表の３次元座標のどの位置に相当するものかを
示す座標を付与し、この座標付与後のデータを地表画像
データとして出力するデータ解析装置と、 を備えてなる航空機搭載総合撮影装置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5341886A JP2807622B2 (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | 航空機搭載総合撮影装置 |
| PCT/JP1994/002086 WO1995016895A1 (fr) | 1993-12-13 | 1994-12-13 | Appareil photographique integre embarque sur aeronef |
| AU12000/95A AU679599B2 (en) | 1993-12-13 | 1994-12-13 | Integrated photographing apparatus mounted on aircraft |
| DE69430012T DE69430012T2 (de) | 1993-12-13 | 1994-12-13 | Auf einem luftfahrzeug angebrachter integrierter fotoapparat |
| EP95902943A EP0737845B1 (en) | 1993-12-13 | 1994-12-13 | Integrated photographing apparatus mounted on aircraft |
| US08/652,548 US5765044A (en) | 1993-12-13 | 1994-12-13 | Airborne photographing apparatus |
| CA002179039A CA2179039C (en) | 1993-12-13 | 1994-12-13 | Airborne photographing apparatus |
| AT95902943T ATE213827T1 (de) | 1993-12-13 | 1994-12-13 | Auf einem luftfahrzeug angebrachter integrierter fotoapparat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5341886A JP2807622B2 (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | 航空機搭載総合撮影装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07170443A JPH07170443A (ja) | 1995-07-04 |
| JP2807622B2 true JP2807622B2 (ja) | 1998-10-08 |
Family
ID=18349507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5341886A Expired - Fee Related JP2807622B2 (ja) | 1993-12-13 | 1993-12-13 | 航空機搭載総合撮影装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5765044A (ja) |
| EP (1) | EP0737845B1 (ja) |
| JP (1) | JP2807622B2 (ja) |
| AT (1) | ATE213827T1 (ja) |
| AU (1) | AU679599B2 (ja) |
| CA (1) | CA2179039C (ja) |
| DE (1) | DE69430012T2 (ja) |
| WO (1) | WO1995016895A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010134502A1 (ja) | 2009-05-18 | 2010-11-25 | 小平アソシエイツ株式会社 | 画像情報出力方法 |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5894323A (en) * | 1996-03-22 | 1999-04-13 | Tasc, Inc, | Airborne imaging system using global positioning system (GPS) and inertial measurement unit (IMU) data |
| EP0923708A1 (en) * | 1996-09-06 | 1999-06-23 | University Of Florida | Handheld portable digital geographic data manager |
| US5986547A (en) | 1997-03-03 | 1999-11-16 | Korver; Kelvin | Apparatus and method for improving the safety of railroad systems |
| DE19814951C2 (de) | 1998-04-03 | 2000-08-31 | Zeiss Optronik Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur digitalen Bildstabilisierung |
| GB2342242A (en) * | 1998-09-25 | 2000-04-05 | Environment Agency | Environmental data collection system |
| US6697752B1 (en) | 2000-05-19 | 2004-02-24 | K&L Technologies, Inc. | System, apparatus and method for testing navigation or guidance equipment |
| GB2368219A (en) * | 2000-09-13 | 2002-04-24 | Roke Manor Research | Camera system with GPS |
| US6933965B2 (en) * | 2001-03-13 | 2005-08-23 | Tacshot, Inc. | Panoramic aerial imaging device |
| US7893957B2 (en) * | 2002-08-28 | 2011-02-22 | Visual Intelligence, LP | Retinal array compound camera system |
| US8994822B2 (en) | 2002-08-28 | 2015-03-31 | Visual Intelligence Lp | Infrastructure mapping system and method |
| US8483960B2 (en) | 2002-09-20 | 2013-07-09 | Visual Intelligence, LP | Self-calibrated, remote imaging and data processing system |
| USRE49105E1 (en) | 2002-09-20 | 2022-06-14 | Vi Technologies, Llc | Self-calibrated, remote imaging and data processing system |
| JP4223860B2 (ja) * | 2003-05-06 | 2009-02-12 | 株式会社パスコ | 画像マッチング方法 |
| JP4574969B2 (ja) * | 2003-09-12 | 2010-11-04 | 株式会社パスコ | マルチラインセンサーを用いた数値地形モデルの構築方法 |
| JP5100964B2 (ja) * | 2004-12-17 | 2012-12-19 | 株式会社パスコ | 航空レーザ測量におけるレーザデータの閲覧用画像生成方法 |
| JP5127128B2 (ja) | 2004-12-21 | 2013-01-23 | 韓國電子通信研究院 | カメラの位置及び姿勢情報補正方法及びその装置 |
| US7437062B2 (en) * | 2005-11-10 | 2008-10-14 | Eradas, Inc. | Remote sensing system capable of coregistering data from sensors potentially having unique perspectives |
| US7936504B2 (en) * | 2006-12-13 | 2011-05-03 | Snakehead Technologies, Llc | Fully articulated periscope camera system |
| US8675068B2 (en) * | 2008-04-11 | 2014-03-18 | Nearmap Australia Pty Ltd | Systems and methods of capturing large area images in detail including cascaded cameras and/or calibration features |
| US8497905B2 (en) | 2008-04-11 | 2013-07-30 | nearmap australia pty ltd. | Systems and methods of capturing large area images in detail including cascaded cameras and/or calibration features |
| JP5288482B2 (ja) * | 2009-07-21 | 2013-09-11 | Ｎｅｃ東芝スペースシステム株式会社 | 撮像装置、撮像方法、撮像回路及びプログラム |
| JP5841346B2 (ja) * | 2011-04-18 | 2016-01-13 | 朝日航洋株式会社 | 航空レーザ測量システム |
| US10241214B2 (en) | 2016-03-01 | 2019-03-26 | International Business Machines Corporation | Acceleration of real time computer vision processing on UAVs through GPS attitude estimation |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4313678A (en) * | 1979-09-24 | 1982-02-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior | Automated satellite mapping system (MAPSAT) |
| DD240595A1 (de) * | 1985-08-30 | 1986-11-05 | Zeiss Jena Veb Carl | Anordnung zur dynamischen lagestabilisierung einer luftbildmesskammer |
| DE3802219A1 (de) * | 1988-01-26 | 1989-08-03 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Verfahren und einrichtung zur fernerkundung der erde |
| JP2560398B2 (ja) * | 1988-03-23 | 1996-12-04 | 朝日航洋株式会社 | 航空測量装置 |
| JPH04372812A (ja) * | 1991-06-21 | 1992-12-25 | Hitachi Cable Ltd | 沼，ダムなどの水底の地形図作成方法及びその測深体 |
| DE4137645A1 (de) * | 1991-11-15 | 1993-05-19 | Zeiss Carl Fa | Vorrichtung und verfahren zur dreidimensionalen fernerkundung |
| DE4210245C2 (de) * | 1992-03-28 | 1994-10-13 | Deutsche Aerospace | Topografisches Aufnahmesystem |
| DE69319050T2 (de) * | 1992-09-25 | 1998-10-08 | Texaco Development Corp | Flugzeugvermessungsverfahren und -gerät |
| US5596494A (en) * | 1994-11-14 | 1997-01-21 | Kuo; Shihjong | Method and apparatus for acquiring digital maps |
-
1993
- 1993-12-13 JP JP5341886A patent/JP2807622B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-12-13 AU AU12000/95A patent/AU679599B2/en not_active Expired
- 1994-12-13 CA CA002179039A patent/CA2179039C/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-13 AT AT95902943T patent/ATE213827T1/de active
- 1994-12-13 DE DE69430012T patent/DE69430012T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-13 WO PCT/JP1994/002086 patent/WO1995016895A1/ja active IP Right Grant
- 1994-12-13 US US08/652,548 patent/US5765044A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-12-13 EP EP95902943A patent/EP0737845B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010134502A1 (ja) | 2009-05-18 | 2010-11-25 | 小平アソシエイツ株式会社 | 画像情報出力方法 |
| US8593486B2 (en) | 2009-05-18 | 2013-11-26 | Kodaira Associates Inc. | Image information output method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU1200095A (en) | 1995-07-03 |
| AU679599B2 (en) | 1997-07-03 |
| DE69430012D1 (de) | 2002-04-04 |
| US5765044A (en) | 1998-06-09 |
| CA2179039C (en) | 2004-10-26 |
| DE69430012T2 (de) | 2002-11-28 |
| JPH07170443A (ja) | 1995-07-04 |
| EP0737845A1 (en) | 1996-10-16 |
| EP0737845A4 (en) | 1998-07-01 |
| EP0737845B1 (en) | 2002-02-27 |
| ATE213827T1 (de) | 2002-03-15 |
| WO1995016895A1 (fr) | 1995-06-22 |
| CA2179039A1 (en) | 1995-06-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2807622B2 (ja) | 航空機搭載総合撮影装置 | |
| US5596494A (en) | Method and apparatus for acquiring digital maps | |
| US5259037A (en) | Automated video imagery database generation using photogrammetry | |
| EP0964223B1 (en) | Apparatus for forming orthogonally projected images | |
| JP4448187B2 (ja) | 映像の幾何補正方法およびその装置 | |
| JP5134784B2 (ja) | 空中写真測量方法 | |
| JP3541855B2 (ja) | ３次元データ抽出方法及び装置 | |
| US20060215027A1 (en) | Picked-up image display method | |
| JP2008186145A (ja) | 空撮画像処理装置および空撮画像処理方法 | |
| CN101919235A (zh) | 正射影像图像的生成方法以及摄影装置 | |
| CN111953892B (zh) | 无人飞行器、检查方法 | |
| US20220026208A1 (en) | Surveying system, surveying method, and surveying program | |
| US20030218675A1 (en) | Video picture processing method | |
| WO2020198963A1 (zh) | 关于拍摄设备的数据处理方法、装置及图像处理设备 | |
| JPH08285588A (ja) | 撮影装置及びこれを用いた飛行撮影装置 | |
| JP3808833B2 (ja) | 空中写真測量方法 | |
| CN114442129A (zh) | 一种提高复杂边坡岩体无人机调查精度的动态调整方法 | |
| JP2003219252A (ja) | 移動体搭載用撮影装置を用いた撮影システム及び撮影方法 | |
| JPH08211088A (ja) | 流れ計測方法及び装置 | |
| JP2003316259A (ja) | 撮影映像処理方法及び撮影映像処理システム | |
| JP2016176751A (ja) | 目標情報取得装置及び目標情報取得方法 | |
| JP3781034B2 (ja) | ステレオ画像形成方法及び装置 | |
| KR100745105B1 (ko) | 촬영 영상 표시 방법 및 촬영 영상 표시 장치 | |
| JP2803638B2 (ja) | アライメントの変位検出装置 | |
| JPH08285633A (ja) | 飛行体の対地移動距離・対地速度・３次元位置計測装置及び方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19971111 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980707 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080724 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080724 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090724 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090724 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100724 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110724 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120724 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130724 Year of fee payment: 15 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |