JP5805423B2 - 全方位撮影システム - Google Patents
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Description
かかる水中カメラ装置は通信ケーブルを通してリモートコントローラに接続され、この水中カメラ装置を水上に浮かべた船上から水中に投入し、船上に置かれたモニタに通信ケーブル及び通信装置を通して映し出される映像をみながらリモートコントローラで推進機構を操作することで、水中カメラ装置を撮影対象物に近づけるとともに撮影対象物を撮像カメラの撮影視野内に入れた状態で撮影対象物を撮影するものである。
また、自航式の水中カメラ装置の場合、撮影対象物の動きが速いと、リモートコントローラによる操作では水中カメラ装置を撮影対象物の動きに合わせて移動させることができず、撮影対象物を撮影することができない。
また、ダイバーが撮影対象物に近づくことで周辺に堆積の土砂が舞い上がることで水が濁り視界が悪化してしまい、鮮明な撮影映像を得ることができないという問題がある。
さらに、一方向の撮影しかできない水中カメラでは対象物が静止していても水流の変化によりカメラの位置がずれてしまい、その結果、対象物の正確な撮影ができなくなるという不具合がある。
以下、本発明にかかる全方位撮影システムの実施の形態について図1乃至図5を参照して詳細に説明する。
図1は、例えば湖に船10を浮かべ、この船10上から全方位撮影システムを構成するハウジングを含めた全方位カメラ部分を水中に吊り下げて、湖底におけるコンクリート打設の状態などを撮影する場合である。
この図1において、全方位撮影システムは、ハウジング12、第1及び第2の透明カバー14,16、カメラ吊り下げ手段18、第1の全方位カメラ20、第2の全方位カメラ22、通信手段24、第1及び第2の照明灯26,28、回転抑止板30、深度センサー32、ジャイロセンサー34、電源ユニット36、制御ユニット38、主電源40、照明灯制御ユニット42、サーバ48、GPS受信機54などを備える。
第1及び第2の透明カバー14,16は、ハウジング12の両端開口を水密に閉塞するもので、ねじなどによりハウジング12の両端に固着されている。また、この第1及び第2の透明カバー14,16は、ガラスやアクリル樹脂等の透明材料で成形され、ハウジング12の両端開口から離間する方向にドーム状に突出する形状を呈している。
カメラ吊り下げ手段18は、給電及び通信兼用のケーブル1802と、このケーブル1802を巻取り及び繰り出し可能に巻回する巻上機1804を有する。
ケーブル1802は、給電と通信を可能にした多芯ケーブルからなり、かつハウジング12及び第1及び第2の全方位カメラ20,22等を含むカメラ部分の吊り下げ重量に十分に耐え得る引っ張り強度を有している。なお、上記ケーブル1802の引っ張り強度を上げるために、ケーブル1802をワイヤーにより補強した構造にすることもできる。
また、ハウジング12へのケーブル1802の結合位置は、第1及び第2の全方位カメラ20,22及び通信手段24、第1及び第2の照明灯26,28等を含めたハウジング12全体が水平状態にバランスされる点である。
なお、上記第1及び第2の全方位カメラ20,22で撮像される映像は、静止画像に限らず、動画であってもよい。
このような通信手段24は、例えば、第1及び第2の全方位カメラ20,22の各撮像レンズを通してそれぞれの固体撮像素子に撮像され、これら固体撮像素子から得られるそれぞれの撮像信号を相関2重サンプリングし、次いで適当なレベルにゲインアップし、さらにA−D変換する周知の画像処理部(図示省略)と、この画像処理部で変換された画像データを記憶する周知のメモリ(図示省略)と、このメモリに記憶された画像データをケーブル1802を通して制御ユニット38へ伝送する周知の送信部(図示省略)などを含んで構成される。
また、かかる通信手段24は、深度センサー32及びジャイロセンサー34で検出されたそれぞれの信号をケーブル1802を通して制御ユニット38へ伝送する機能をも備えている。
また、第2の照明灯28は、第2の全方位カメラ22の撮影方向(ハウジング12の後方)をハウジング12の左右両側から照明するもので、水密構造に構成され、一対有している。これら一対の第2の照明灯28は、ハウジング12の左右の側部に支持ロッド2802により取り付けられている。
ジャイロセンサー34は、ハウジング12、第1及び第2の全方位カメラ20,22及び通信手段24、第1及び第2の照明灯26,28等を含むカメラ全体の水中での方位を検出するもので、ハウジング12内に設置されている。
なお、制御ユニット38は、第1及び第2の全方位カメラ20,22からの撮像信号をA−D変換する周知の画像処理部と、この画像処理部で変換された画像データを記憶する周知の記憶部と、この記憶部に記憶された画像データ及びカメラの位置データ等をネットワーク50へ伝送する周知の通信処理部などを含み、これらは、CPUと、バスラインを介して接続されたROM、RAM、インタフェースなどよって構成される。
照明灯制御ユニット42は、主電源40から第1及び第2の照明灯26,28に供給される電力を制御し、かつ各照明灯をオンオフ制御するものである。照明灯制御ユニット42と第1及び第2の照明灯26,28との間はケーブル1802により接続されている。
また、図1において、符号46は湖に浮かべた船10から水面近傍の水中に差し込んだ超音波式の深度センサーである。この深度センサー46は、水面から湖底までの深さを検出するもので、その検出信号は制御ユニット38に伝送され、水面から湖底までの深さを制御ユニット38の液晶表示部3802に表示できるように構成されている。
また、サーバ48には、図1に示すように、インターネットやLAN等のネットワーク50を通して、パーソナルコンピュータからなる複数のクライアント端末52が接続されている。また、サーバ48は、制御ユニット38からの画像データ等を蓄積する周知のサーバメモリ、及びサーバメモリの画像データ等をネットワーク50を通してクライアント端末52に配信する周知の送信部などを含んでおり、これらは、CPUと、バスラインを介して接続されたROM、RAM、インタフェースなどを含むパーソナルコンピュータから構成される。
例えば、湖底に打設されたコンクリートの打設状態を撮影する場合は、巻上機1804を動作させてケーブル1802を繰り出し、ハウジング12、第1及び第2の全方位カメラ20,22及び通信手段24、第1及び第2の照明灯26,28等を含むカメラ全体を水中に投入し、沈降させる。これと同時に、第1及び第2の全方位カメラ20,22を撮影モードに設定し、第1及び第2の全方位カメラ20,22で撮像された各撮像信号を通信手段24によりケーブル1802を通して船10上の制御ユニット38に伝送し、その撮影映像を液晶表示部3802に表示する。さらに、深度センサー32によりカメラ全体の水中での吊り下げ深さを順次測定し、その深さを制御ユニット38の液晶表示部3802に表示しながらカメラ全体を所定の深さまで沈めていく。さらに、カメラ全体の水中での方位をジャイロセンサー34で検出し、その方位を制御ユニット38の液晶表示部3802に表示する。また、カメラ全体の現在位置をGPS受信機54で検出し、カメラ全体の現在位置を制御ユニット38の液晶表示部3802に表示する。これにより、カメラ全体の水中での位置を確認することができる。
この場合、液晶表示部3802には第1及び第2の全方位カメラ20,22で撮像された両方の画像が表示される。この2つの表示画像はハウジング12を含めたカメラ全体を中心とする360度の全方位を撮影した画像となる。したがって、カメラ全体の向きを変えることなしに、液晶表示部3802上の2つの表示画像を観察することで、撮影対象となる物体の存在及び物体の状況を迅速かつ容易に確認し把握することが可能になる。
また、本実施の形態によれば、ハウジング12、第1及び第2の全方位カメラ20,22及び通信手段24、第1及び第2の照明灯26,28等を含むカメラ全体を中心に360度の全方位を撮影でき、しかも、カメラ全体はケーブル1802により水中に吊り下げ状態に支持するだけでよいため、従来のようなプロペラ式推進機構やその操作手段が不要になり、動きの速い対象物の撮影も確実に行うことができ、併せて水流の変化や対象物の移動によって位置、方向を変えて撮影を行う必要がなくなる。
さらに、本実施の形態によれば、第1及び第2の全方位カメラ20,22での撮像画像や位置データ等を蓄積するサーバ48を備えているため、このサーバ48に蓄積されている第1及び第2の全方位カメラ20,22での撮像画像データをインターネット等のネットワーク50を通してクライアント端末52にリアルタイムに配信することができる。これにより、遠隔地から水中における対象物を認識し観察することができる。
また、本発明の全方位撮影システムは、上記実施の形態に示す構成のものに限らず、特許請求の範囲に記載した構成要件を逸脱しない範囲において、種々に変更し変形することができる。
14 第1透明カバー
16 第2透明カバー
18 カメラ吊り下げ手段
1802 ケーブル
1804 巻上機
20 第1の全方位カメラ
22 第2の全方位カメラ
24 通信手段
26 第1の照明灯
28 第2の照明灯
30 回転抑止板
32 深度センサー
34 ジャイロセンサー
36 電源ユニット
38 制御ユニット
38a 通信回線
40 主電源
42 照明灯制御ユニット
48 サーバ
50 ネットワーク
52 クライアント端末
54 GPS受信機
Claims (3)
- 両端が開口された筒状のハウジングと、
前記ハウジングの両端に前記開口が水密に閉塞されるようにそれぞれ固着され前記両端から離間する方向にドーム状に突出する第1及び第2の透明カバーと、
前記ハウジングに接続され前記ハウジングを昇降可能に吊り下げる給電・通信兼用のケーブルを巻取り及び繰り出し可能に巻回する巻上機を有するカメラ吊り下げ手段と、
前記ハウジング内で前記第1の透明カバーに近接して配設され前記第1の透明カバーを透して全方位を撮影する画角が180度以上の第1の全方位カメラと、
前記ハウジング内で前記第2の透明カバーに近接して配設され前記第2の透明カバーを透して全方位を撮影する画角が180度以上の第2の全方位カメラと、
前記ハウジング内に配設され前記第1及び第2の全方位カメラで撮像して得られるそれぞれの撮像信号を前記ケーブルを通して前記ハウジング外へ伝送する通信手段と、
前記ハウジングに設置され前記第1及び第2の全方位カメラの撮影方向を別々に照明する第1及び第2の照明灯と、
前記ハウジング内に設けられ該ハウジングの水中または空中での吊り下げ深さを検出する深度センサーと、
前記ハウジング内に設けられ該ハウジングの水中または空中での方位を検出するジャイロセンサーと、
前記ハウジングの両端の開口を結ぶ方向と直交する前記ハウジングの左右両側に該両側から離間する方向に水平に延在して設けられ前記カメラ吊り下げ手段で吊り下げられた前記ハウジングの前記ケーブルを中心とする前記ハウジングを含むカメラ全体の回転を抑止する複数の回転抑止板と、
前記ハウジング内に設けられ前記ケーブルを通して主電源から供給される電力を前記第1及び第2の全方位カメラ、前記深度センサー及び前記ジャイロセンサーに適合した電力に変換して供給する電源ユニットと、
前記通信手段に前記ケーブルを介して接続され前記通信手段から伝送されてくる撮像信号を表示し、かつ前記ケーブルを通して伝送されてくる前記深度センサーの検出信号及び前記ジャイロセンサーの検出信号に基づいて前記ハウジング全体の吊り下げ深さ及び位置を表示する表示部を有し、さらに前記第1及び第2の全方位カメラに対して制御指令信号を送出する制御ユニットとを備え、
前記ケーブルの前記ハウジングへの結合位置は、前記第1及び第2の全方位カメラ、前記通信手段、前記第1及び第2の照明灯、前記深度センサー、前記ジャイロセンサー、前記回転抑止板、前記電源ユニットを含めた前記ハウジング全体が水平状態にバランスされる箇所であり、
さらに前記ケーブルはワイヤーにより補強され引っ張り強度が高められている、
ことを特徴とする全方位撮影システム。 - 前記照明灯に前記ケーブルを介して接続され、前記主電源から前記各照明灯に供給される電力を制御し、かつ前記各照明灯をオンオフ制御する照明灯制御ユニットを備えることを特徴とする請求項1記載の全方位撮影システム。
- 前記制御ユニットに接続され前記制御ユニットに取り込まれた前記第1及び第2の全方位カメラの撮像信号をLAN等のネットワークを通してクライアント端末に配信するサーバを更に備えることを特徴とする請求項1または2記載の全方位撮影システム。
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