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人工衛星の撮像装置及びその撮像方法
JP2861921B2
Japan
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Description
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方撮像センサによって目標地点を撮像し、立体視画像を
得る人工衛星の撮像装置及びその撮像方法に関し、特
に、前方及び後方撮像センサを人工衛星の直下以外の目
標地点にポインティングさせたときに生じる、これら前
方及び後方撮像センサの視野の傾きを補正することがで
きる人工衛星の撮像装置及びその撮像方法に関する。
表における目標地点を複数の撮像センサによって撮像す
る撮像装置が搭載してあり、各撮像センサによって取得
した画像データにもとづいて前記目標地点の立体視画像
を生成し、前記目標地点の高さ方向の情報を得ていた。
ように、人工衛星の進行方向の軸Aに対して垂直に設け
た中央撮像センサ102と、この中央撮像センサ102
の視軸bに対して前方にα1 °傾けた状態で軸A上に設
けた前方撮像センサ101と、中央撮像センサ102の
視軸bに対して後方にα2 °傾けた状態で軸A上に設け
た後方撮像センサ103とを備え、これら前方撮像セン
サ101,中央撮像センサ102及び後方撮像センサ1
03を、軸Aを中心に±γ方向に回動自在とした構成と
してあった。
星軌道上を航行する前記人工衛星が前記目標地点を通過
するとき、前方撮像センサ101によって前記目標地点
を前方から撮像し、次いで、中央撮像センサ102によ
って前記目標地点を直下から撮像し、その後、後方撮像
センサ103によって前記目標地点を後方から撮像し、
これら前方,中央及び後方撮像センサ101,102,
103の各画像データにもとづいて、前記目標地点が前
記人工衛星の直下に位置したときの立体視画像を得てい
た。
な現象が生じ、前記人工衛星の直下以外の目標地点、す
なわち、前記人工衛星の左方や右方に位置する目標地点
を撮像するような場合は、前方,中央及び後方撮像セン
サ101,102,103を軸A回りに回動させ、これ
ら前方,中央及び後方撮像センサ101,102,10
3を、それぞれ直下以外の前記目標地点にポインティン
グさせて立体視画像の撮像を行なっていた。
の立体視画像を撮像するときは、図4(a)に示すよう
に、各撮像センサ101,102,103のそれぞれの
視野101a,102a,103aが人工衛星の進行方
向の軸Aに対して垂直となり、かつ、各視野101a,
102a,103aが前記目標地点において一致してい
なければ、高精度の立体視画像を得ることはできない。
装置では、前方及び後方撮像センサ101,103をα
1 °及びα2 °傾けて設けてあったので、これら前方及
び後方撮像センサ101,103を人工衛星の進行方向
の軸A回りに回動させると、図4(b)に示すように、
各撮像センサ101,103の視野101a,103a
が傾いてしまうという問題があった。
101,102,103を前記人工衛星の直下以外の目
標地点にポインティングさせたとき、前方及び後方撮像
センサ101,103の視野と、中央撮像センサ102
の視野とが一致しなくなり、高精度の立体視画像を得る
ことができなかった。
たものであり、前方及び後方撮像センサを人工衛星の直
下以外の目標地点にポインティングさせたときに生じ
る、これら前方及び後方撮像センサの視野の傾きを補正
することができ、高精度の立体視画像を簡単かつ確実に
得ることができる人工衛星の撮像装置及びその撮像方法
の提供を目的とする。
に、請求項1記載の人工衛星の撮像装置は、衛星軌道上
から複数の撮像センサによって目標地点を撮像し、これ
ら画像データにもとづいて前記目標地点の立体視画像を
得る人工衛星の撮像装置において、前記人工衛星の進行
方向の軸に対して垂直に設けた中央撮像センサと、前記
人工衛星の進行方向の軸上の前方において、前記中央撮
像センサに対して傾けた状態で設けた視軸回りに回動自
在な前方撮像センサと、前記人工衛星の進行方向の軸上
の後方において、前記中央撮像センサに対して傾けた状
態で設けた視軸回りに回動自在な後方撮像センサと、こ
れら前方,中央及び後方撮像センサを前記人工衛星の進
行方向の軸回りに回動させて、各撮像センサを前記目標
地点にポインティングさせるポインティング用駆動手段
と、前記前方及び後方撮像センサをその視軸回りにそれ
ぞれ回動させる補正用駆動手段とを備えた構成としてあ
る。
1記載の人工衛星の撮像装置を用いた撮像方法であっ
て、前記ポインティング用駆動手段により前記前方及び
後方撮像センサを前記目標地点にポインティングさせた
とき、前記補正用駆動手段によって前記前方及び後方撮
像センサをその視軸回りにそれぞれ回動させ、ポインテ
ィング時における前記前方及び後方撮像センサの視野の
傾きを補正することとしてある。
びその撮像方法によれば、前記補正用駆動手段によっ
て、前記前方及び後方撮像センサを各撮像センサの視軸
回りにそれぞれ回動させることにより、ポインティング
時における前記前方及び後方撮像センサの視野の傾きを
補正することができる。
センサを前記人工衛星の直下以外の目標地点にポインテ
ィングさせたときでも、前記前方及び後方撮像センサの
それぞれの視野を、前記人工衛星の進行方向の軸に対し
て垂直にすることができ、これにより、前記前方及び後
方撮像センサの視野と、中央撮像センサの視野とを一致
させることができる。
置及びその撮像方法の一実施形態について、図面を参照
しつつ説明する。まず、本実施形態に係る人工衛星の撮
像装置について説明する。図1は本発明の実施形態に係
る人工衛星の撮像装置を示す説明図であり、また、図2
は上記人工衛星の撮像装置を形成する前方及び後方撮像
センサを示す拡大図である。
人工衛星の進行方向の軸Aに対して垂直に設けた中央撮
像センサ20と、この中央撮像センサ20の視軸bに対
して前方にα1 °傾けた状態で軸A上に設けた前方撮像
センサ10と、中央撮像センサ20の視軸bに対して後
方にα2 °傾けた状態で軸A上に設けた後方撮像センサ
30とを備えた構成としてある。
サ10,20,30は、図示しないポインティング用駆
動手段によって、人工衛星の進行方向の軸A回りに±γ
方向に回動自在としてある。
サ10,30は、それぞれ複数の検出器を一列に配置し
た一次元検出器列11,31を有する。一次元検出器列
11,31を形成する一個の検出器の視野は、観測の対
象となる地表等において約F[m]×F[m]となり、
n個の検出器からなる一次元検出器列11,31の視野
は約n×F[m]×F[m]となる。
前方及び後方撮像センサ10,30の先端に位置するタ
ーンテーブル12,32に取り付けてある。各ターンテ
ーブル12,32は、前方及び後方撮像センサ10,3
0の本体に内蔵した補正用駆動手段13,33と連結し
てある。
及び後方撮像センサ10,30を人工衛星の進行方向の
軸A回り回動させたとき、すなわち、これら撮像センサ
10,30を、人工衛星の直下以外の目標地点にポイン
ティングさせたとき、各撮像センサ10,30の軸A回
りの回転量及び回転方向に応じて、それぞれのターンテ
ーブル12,32を前方及び後方撮像センサ10,30
の視軸a,c回りに、±β方向に回動させる構成として
ある。
20の先端面にも、前方及び後方撮像センサ10,30
と同様な、複数の検出器を一列に配置した一次元検出器
列が設けてある。また、この一次元検出器列の視野20
aは、図1に示すように、人工衛星の進行方向の軸Aに
対して垂直となるようにしてある。ただし、中央撮像セ
ンサ20には、前方及び後方撮像センサ10,30のよ
うなターンテーブル12,32と補正用駆動手段13,
33を設けず、その視野20aが、常に人工衛星の進行
方向の軸Aと直交するようになっている。
た本発明の撮像方法の実施形態について説明する。
工衛星の直下以外の目標地点を観測する場合、人工衛星
が前記目標地点の側方を通過するときに、前記ポインテ
ィング用駆動手段を駆動させ、前方,中央及び後方撮像
センサ10,20,30を、人工衛星の進行方向の軸A
回りに、例えば+γ方向に回動させる。
0が、それぞれ前記目標地点にポインティングされ、そ
の後、前方撮像センサ10→中央撮像センサ20→後方
撮像センサ30の順に前記目標地点の撮像が行なわれ
る。
人工衛星の進行方向の軸A回りに+γ方向に回動させる
と、すなわち、各撮像センサ10,20,30を前記目
標地点にポインティングさせると、図4(b)に示した
ように、前方及び後方撮像センサ10,30の視界10
a,30aが、ポインティング角γ°、各撮像センサ1
0,30の傾斜角α1 °,α2 °、各撮像センサ10,
30の目標地点までの距離h1 ,h3 によって定まる角
度θ1 °, θ2 °だけ傾いてしまう。
1 °, θ2 °を補正すべく、前方撮像センサ10を前記
目標地点にポインティングさせたとき、前方撮像センサ
10に内蔵された補正用駆動手段13が、ターンテーブ
ル12を視軸a回りに−β方向に回動させて、前方撮像
センサ10の視界10aの傾き角θ1 °を補正し、視界
10aを人工衛星の進行方向の軸Aに対して垂直にす
る。
にポインティングさせたとき、後方撮像センサ30に内
蔵された補正用駆動手段33が、ターンテーブル32を
視軸c回りに+β方向に回動させて、後方撮像センサ3
0の視界30aの傾き角θ2°を補正し、視界30aを
人工衛星の進行方向の軸Aに対して垂直にする。
サ10,20,30を前記目標地点にそれぞれポインテ
ィングさせたとき、各撮像センサ10,20,30のそ
れぞれの視野10a,20a,30aが、人工衛星の進
行方向の軸Aに対して垂直になり、前方及び後方撮像セ
ンサ10,30の視野と、中央撮像センサ20の視野と
が前記目標地点で一致する。
置及びその撮像方法によれば、前方及び後方撮像センサ
10,30を目標地点にポインティングさせたときに生
じる視野10a,30aの傾きを補正することができ、
高精度の立体視画像を簡単かつ確実に得ることができ
る。
の撮像方法は、上記実施形態に限定されるものではな
い。例えば、本発明の人工衛星の撮像装置及びその撮像
方法は、地球の地表の観測に限らず、種々の星の地表の
観測に応用することができる。
装置及びその撮像方法によれば、前方及び後方撮像セン
サを人工衛星の直下以外の目標地点にポインティングさ
せたときに生じる、これら前方及び後方撮像センサの視
野の傾きを補正することができ、高精度の立体視画像を
簡単かつ確実に得ることができる。
示す説明図である。
方撮像センサを示す拡大図である。
る。
置のポインティング時における視野のずれを示す概念図
である。
Claims (2)
Hide Dependent
translated from
- 【請求項1】 衛星軌道上から複数の撮像センサによっ
て目標地点を撮像し、これら画像データにもとづいて前
記目標地点の立体視画像を得る人工衛星の撮像装置にお
いて、 前記人工衛星の進行方向の軸に対して垂直に設けた中央
撮像センサと、 前記人工衛星の進行方向の軸上の前方において、前記中
央撮像センサに対して傾けた状態で設けた視軸回りに回
動自在な前方撮像センサと、 前記人工衛星の進行方向の軸上の後方において、前記中
央撮像センサに対して傾けた状態で設けた視軸回りに回
動自在な後方撮像センサと、 これら前方,中央及び後方撮像センサを前記人工衛星の
進行方向の軸回りに回動させて、各撮像センサを前記目
標地点にポインティングさせるポインティング用駆動手
段と、 前記前方及び後方撮像センサをその視軸回りにそれぞれ
回動させる補正用駆動手段とを備えたことを特徴とする
人工衛星の撮像装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の人工衛星の撮像装置を用
いた撮像方法であって、 前記ポインティング用駆動手段により前記前方及び後方
撮像センサを前記目標地点にポインティングさせたと
き、前記補正用駆動手段によって前記前方及び後方撮像
センサをその視軸回りにそれぞれ回動させ、ポインティ
ング時における前記前方及び後方撮像センサの視野の傾
きを補正することを特徴とする撮像方法。