JP6410931B2 - 高高度航空カメラシステム - Google Patents

Description

本発明は、効率的な航空カメラシステム、および、航空写真からモザイク写真を作成するための効率的な方法に関する。

正射写真の精確に地理参照されたモザイク写真は、航空写真から自動的に作成できるため、かつ、地上で実際に有用な詳細を示すため、従来の絵地図に代わって普及している。

航空写真からの精確なモザイク写真の作成については、例えば、Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｇｒａｍｍｅｔｒｙ ｗｉｔｈ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ＧＩＳ、第４版（Ｗｏｌｆら）、および、Ｍａｎｕａｌ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｇｒａｍｍｅｔｒｙ、第６版（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｐｈｏｔｏｇｒａｍｍｅｔｒｙ ａｎｄ Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ（ＡＳＰＲＳ））といった文献に明確に記載されている。

モザイク写真の作成は、関心領域を確実に完全な被写域とするために、かつ、写真の精確なバンドル調整、正射投影化、および位置合わせを可能にする形象において確実に十分な冗長性があるように、関心領域の航空写真を重複させるように系統的に撮ることを必要とする。

バンドル調整は、接地点およびカメラ姿勢の冗長的な予測が改良されることによるプロセスである。最新のバンドル調整は、「Ｂｕｎｄｌｅ Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ−Ａ Ｍｏｄｅｒｎ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ」（Ｔｒｉｇｇｓら）に詳細に記載されている。

バンドル調整は、手動で特定される接地点の位置で、または、多くなっているが、重複する写真の間で自動的に適合される自動特定地表特徴の位置で行うことができる。

重複する航空写真は通常は、関心領域にわたって蛇行パターンで測量機を操縦することによって撮られる。測量機は、航空カメラシステムを運搬し、蛇行飛行パターンは、カメラシステムによって撮られた写真が飛行パターンの範囲内の飛行経路に沿って、かつ、隣接した飛行経路間で確実に重複するようにする。

精確なバンドル調整のための十分な冗長性は通常は、少なくとも６０％の、すなわち、飛行経路に沿った連続する写真の間の縦方向（順方向）の重複、および、少なくとも４０％の、すなわち、隣接した飛行経路における写真の間の横方向（側方）の重複の選択を決定づける。これは、６０／４０重複と言及されることが多い。

選択された重複は、必要とされる飛行時間および撮られる（かつ後に処理される）写真の数両方を決定することになる。従って、重複が大きいことは、飛行時間および処理時間の両方に関しては費用がかかり、実際的な重複の選択には、費用とモザイク写真精度との間で妥協点を見出すことになる。

多重解像度カメラシステムの使用によって、精度を過度に妥協せずに重複を低減する効果的な方法がもたらされる。多重解像度航空写真を撮りかつ処理することは、米国特許第８，４９７，９０５号および第８，６７５，０６８号（Ｎｉｘｏｎ）に記載されており、これらの内容は本明細書において参照によって組み込まれている。多重解像度の写真一式は、モザイク写真精度が低解像度の概観写真の間の重複から得られることを可能にし、モザイク写真の詳細はより高い解像度の詳細写真から得られる。

米国特許第８，４９７，９０５号および第８，６７５，０６８号（Ｎｉｘｏｎ）は小型機に取り付け可能な外付けカメラポッドついて記載している。外付けポッドは、ポッドがきわめて航空機に特化していること、および、ポッド内の空間が制約されていることといった２つの重要な不利点を有する。航空機に特化したポッドは航空機の選択に限られるため、高度範囲といった操作パラメータを限定し、逆に言えば、異なる航空機に適応させるために設計、試験、および認定に対するかなりの労力を必要とする。ポッド内の制約のある空間は、カメラレンズのサイズ、ひいては焦点距離を限定し、さらには、特定の目標像の解像度について動作高度の範囲を限定する。

第１の態様では、本発明は、航空画像を撮るためのシステムを提供する。このシステムは、少なくとも１つの概観カメラ、複数の詳細カメラ、およびカメラを保持するためのフレームを含む少なくとも１つのカメラ装置を備える。それぞれの詳細カメラは少なくとも１つの概観カメラより長い焦点距離を有し、それぞれの詳細カメラは異なる角度で横方向に装着されることで、詳細カメラの視野は重複して拡張された横方向視野を形成する。

カメラ装置は、カメラ穴より上に、航空機の床面および航空機によって運搬されるポッドの床面のうちの少なくとも１つに取り付け可能であることによって、カメラ穴を通して航空機より下の地表の光景をカメラにもたらすことができる。

このシステムは、航空機またはポッドの床面に取り付け可能なアダプター板を含むことができ、フレームはアダプター板に取り付け可能である。例えば、アダプター板は、床面に設定された装着点に留め付けることによって床面に取り付けることができる、または、床面に取り付けられたシートトラックに留め付けることによって床面に取り付けることができる。

システムは、複数のカメラ装置を備え、それぞれのカメラ装置は、異なる横方向の角度で装着されることで、カメラ装置の拡張された横方向視野は重複してより大きく拡張された横方向視野を形成することができる。

それぞれの詳細カメラはカメラ穴の中央の方へ内方に角度が付けられることによって、詳細カメラの視野に対応するために必要とされるカメラ穴のサイズを最小化してもうよい。

少なくとも１つの詳細カメラは、屈折レンズ、反射レンズ、または反射屈折レンズを有してもよい。

少なくとも１つの詳細カメラの指示方向は、ビームステアリング機構を介して時間多重化されることでより広い有効な視野をもたらしてもよく、ビームステアリング機構は可動式ミラーであってもよい。

システムは、連続する詳細写真が縦方向に重複するように飛行中に詳細カメラを自動的に作動させるように構成されるコンピュータシステムをさらに備えてもよい。

システムは、少なくとも１つの全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機をさらに備えてもよい。コンピュータは、少なくとも１つのＧＮＳＳ受信機からの位置データをリアルタイムで受信しかつ記憶するように構成される。

システムは、慣性計測装置（ＩＭＵ）をさらに備えてもよい。コンピュータは、ＩＭＵからの方位データをリアルタイムで受信しかつ記憶するように構成される。

システムは、少なくとも１つのカメラ上で、航空機の角運動の影響を補正することによって、カメラの指向を確実に経時的に不変の方向にするように構成される少なくとも１つの角運動補償（ＡＭＣ）装置をさらに備えてもよい。ＡＭＣはカメラの光路において可動式ミラーを介してもたらされてもよい。

システムは、少なくとも１つのカメラ上で、航空機の順方向運動の影響を補正することによって、カメラによって撮られる写真のモーションブラーを低減するように構成される少なくとも１つの順方向運動補償（ＦＭＣ）機構をさらに備えてもよい。ＦＭＣは、カメラの光路において可動式ミラーを介してもたらされてもよい。

天底に対するカメラ装置の平均指示方向は、ゼロ度および４５度を含む群から選択されてもよい。

少なくとも１つのカメラの画像センサは、カメラによって撮られる写真の遠近短縮を低減するように傾斜されてもよい。

Ｖ５−３００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａ装置の前面図、すなわち、航空機の正面の方へ前方に向いている図である。 カメラ装置の背面図である。 カメラ装置の上面図である。 カメラ装置の底面図である。 カメラ装置の分解図である。 カメラの分解図、および、それぞれのカメラの視野と共にカメラ装置の中央支持部を示す図である。 下から見たカメラ装置を、航空機カメラ穴の開口部を通るそのカメラ装置の組み合わせられた視野と共に示す図である。 カメラ装置の概観視野、および、５つの重複する詳細視野を示す図である。 航空機の床面上のシートトラックに装着されるＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａのアダプター板を示す図である。 カメラ装置、アダプター板、および、航空機の床面上のシートトラックの分解図である。 カメラ、および、広角バージョンのカメラ装置の中央支持部の分解図である。 Ｖ５−１８０ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａ装置の概観視野および５つの重複する詳細視野を示す図である。 セスナ２０８航空機に設置されるＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａの平面図である。 セスナ２０８航空機に設置されるＶ５−３００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａの詳細な平面図である。 Ｖ５−３００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａを運搬するセスナ２０８航空機の正面図であって、合成概観視野および集成詳細視野を示す図である。 Ｖ５−３００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａを運搬するセスナ２０８航空機の側面図であって、合成概観視野および集成詳細視野を示す図である。 ３つの連続したスナップショットの重複する視野を示す図である。 隣接した飛行経路におけるスナップショットの重複する視野を示す図である。 ３つの隣接した飛行経路に沿った連続したスナップショットの重複する集成詳細視野を示す図である。 ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａの電源および制御システムのブロック図である。 多重解像度のＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａの写真からモザイク写真を効率的に作成するための写真測量プロセスフローを示す図である。 高度および１００ｍｍ〜６００ｍｍのカメラ焦点距離に応じた地上分解能（ＧＳＤ）の表を示す図である。 高度および７００ｍｍ〜１２００ｍｍのカメラ焦点距離に応じた地上分解能（ＧＳＤ）の表を示す図である。 高度１２，０００フィートでの、Ｖ５−３００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａの概観視野および重複する詳細視野を示す図である。 高度１２，０００フィートでの、Ｖ１０−６００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａの概観視野および重複する詳細視野を示す図である。 高度１２，０００フィートでの、Ｖ１５−９００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａの概観視野および重複する詳細視野を示す図である。 高度１２，０００フィートでの、Ｖ５−３００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａの３つの連続したスナップショットの重複する視野を示す図である。 高度１２，０００フィートでの、Ｖ１０−６００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａの３つの連続したスナップショットの重複する視野を示す図である。 高度１２，０００フィートでの、Ｖ１５−９００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａの３つの連続したスナップショットの重複する視野を示す図である。 高度１２，０００フィートでの、Ｖ５−３００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａの隣接した飛行経路でのスナップショットの重複する視野を示す図である。 高度１２，０００フィートでの、Ｖ１０−６００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａの隣接した飛行経路でのスナップショットの重複する視野を示す図である。 高度１２，０００フィートでの、Ｖ１５−９００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａの隣接した飛行経路でのスナップショットの重複する視野を示す図である。 ２つのＶ５−６００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａ装置から成るＶ１０−６００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａを運搬するセスナ２０８航空機の正面図であって、合成概観視野および集成詳細視野を示す図である。 航空機客室に設置される２つのＶ５−６００カメラ装置を備えるＶ１０−６００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａを運搬するセスナ２０８航空機の側面図であって、それぞれのカメラ装置の合成概観視野および集成詳細視野を示す図である。 標準的なセスナ２０８の胴体下側部分に装着されるカーゴポッドに設置される２つのＶ５−６００カメラ装置を備えるＶ１０−６００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａを運搬するセスナ２０８航空機の側面図であって、それぞれのカメラ装置の合成概観視野および集成詳細視野を示す図である。 ３つのＶ５−９００カメラ装置を備えるＶ１５−９００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａを運搬するセスナ２０８航空機の正面図であって、破線はカメラ装置の視野間の区分を示す、合成概観視野および集成詳細視野を示す図である。 航空機客室に設置される３つのＶ５−９００カメラ装置を備えるＶ１５−９００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａを運搬するセスナ２０８航空機の側面図であって、それぞれのカメラ装置の合成概観視野および集成詳細視野を示す図である。 標準的なセスナ２０８の胴体下側部分に装着されるカーゴポッドに設置される３つのＶ５−９００カメラ装置を備えるＶ１５−９００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａを運搬するセスナ２０８航空機の側面図であって、それぞれのカメラ装置の合成概観視野および集成詳細視野を示す図である。 一定の飛行高度２４，０００フィートでの、Ｖ５−３００の２つの隣接した飛行経路からの２つの重複するフットプリントを示し、本図の破線グリッドは１ｋｍ間隔を有する図である。 一定の飛行高度２４，０００フィートでの、Ｖ１０−６００の２つの隣接した飛行経路からの２つの重複するフットプリントを示し、本図の破線グリッドは１ｋｍ間隔を有する図である。 一定の飛行高度２４，０００フィートでの、Ｖ１５−９００の２つの隣接した飛行経路からの２つの重複するフットプリントを示し、本図の破線グリッドは１ｋｍ間隔を有する図である。 一定の飛行高度３６，０００フィートでの、Ｖ５−３００の２つの隣接した飛行経路からの２つの重複するフットプリントを示し、本図の破線グリッドは１ｋｍ間隔を有する図である。 一定の飛行高度３６，０００フィートでの、Ｖ１０−６００の２つの隣接した飛行経路からの２つの重複するフットプリントを示し、本図の破線グリッドは１ｋｍ間隔を有する図である。 一定の飛行高度３６，０００フィートでの、Ｖ１５−９００の２つの隣接した飛行経路からの２つの重複するフットプリントを示し、本図の破線グリッドは１ｋｍ間隔を有する図である。 航空機客室に設置される５つのＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａ：Ｖ１０−６００（垂直）、Ｒ１０−６００（右斜め）、Ｌ１０−６００（左斜め）、Ｆ１０−６００（前斜め）、およびＢ１０−６００（後斜め）を運搬するセスナ２０８航空機の正面図であって、それぞれの合成概観視野および集成詳細視野を示す図である。 航空機客室に設置される５つのＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａ：Ｖ１０−６００（垂直）、Ｒ１０−６００（右斜め）、Ｌ１０−６００（左斜め）、Ｆ１０−６００（前斜め）、およびＢ１０−６００（後斜め）を運搬するセスナ２０８航空機の側面図であって、それぞれの合成概観視野および集成詳細視野を示す図である。 標準的なセスナ２０８の胴体下側部分に装着されるカーゴポッドに設置される５つのＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａ：Ｖ１０−６００（垂直）、Ｒ１０−６００（右斜め）、Ｌ１０−６００（左斜め）、Ｆ１０−６００（前斜め）、およびＢ１０−６００（後斜め）を運搬するセスナ２０８航空機の側面図であって、それぞれの合成概観視野および集成詳細視野を示す図である。 代替的なカメラ配置構成によるカメラ装置の底面図である。 一連のカメラとして実装されるカメラ装置、およびそれらカメラのそれぞれの光軸を示す図である。 複数の光路をもたらすための可動式ミラーを介して時間多重化される単一カメラとして実装されるカメラ装置を示す図である。 複数の光路をもたらすための可動式ミラーを介して時間多重化される単一カメラとして実装されるカメラ装置の代替的な構成を示す図である。 角運動補償（ＡＭＣ）用の可動式ミラーによる、複数の光路をもたらすための可動式ミラーを介して時間多重化される単一カメラとして実装されるカメラ装置を示す図である。 カメラの視野および解像度の計算に関する式を示す図表である。 一連のカメラの視野の計算に関する式を示す図表である。 傾斜させたカメラの解像度の計算に関する式を示す図表である。

例としてのみ示される以下の形態は、好ましい実施形態（複数可）の主題をより正確に理解してもらうために記載される。

ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａ（登録商標）は、大型および小型の広範な航空機に配備するのに適した幅広い多重解像度航空カメラシステムである。このカメラシステムは、モジュール式で、通常は測量機または航空機搭載ポッドの床面から設けられるように、適切な、１つまたは複数の標準カメラ穴より上に設置されるように設計される。

それぞれのＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａモデルは、カメラの指示方向（Ｐ）、配列されたカメラの数（Ｎ）、および、カメラの焦点距離（ｆ）によって画定され、指示子ＰＮ−ｆによって特定される。例えば、３００ｍｍのカメラ５台の垂直ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａは、Ｖ５−３００モデルと呼ばれる。

航空カメラによって撮られる詳細度は、通常は、地上分解能（ＧＳＤ）、すなわち、カメラの視野範囲内で地上へ投影される時隣接した画素中心間の距離によって特徴付けられる。

ＧＳＤは、図４２の式１に従って、カメラレンズの焦点距離（２５２）、地面からの高度（２５４）、および、画像センサの画素ピッチ（２６０）によって決定される。

航空撮像の効率は、通常は、単位時間当たりに撮られる領域（例えば、１時間当たりの平方ｋｍ）によって特徴付けられる。これは、航空機の速度、および、走査幅と呼ばれる、航空カメラシステムの視野（ＦＯＶ）の幅に比例する。

単一カメラの走査幅（２５８）は、図４２の式２に従って、カメラレンズの焦点距離（２５２）、地面からの高度（２５４）、および、画像センサの横方向サイズ（２５６）によって決定される。高度を２倍にすると走査幅は２倍になる。

単一カメラの横方向視野（２５０）は、図４２の式４に従って、カメラレンズの焦点距離（２５２）、および、画像センサの横方向サイズ（２５６）によって決定される。焦点距離を２倍にすると、視野はおよそ半分に減る。

一連のカメラの横方向視野（２７０）は、図４３の式７に従って、それぞれのカメラの視野（２５０）、カメラの数、および、それらカメラの角重複（２７２）によって決定される。カメラの数を２倍にすると視野はおよそ２倍になる。一連のカメラの走査幅（２７８）は図４３の式８によって示される。

航空カメラシステムの実際的な視野は、航空画像における許容傾斜度によって、例えば、建物が視野端で撮られる時どれだけ傾くことが可能とされるのかによって限定される。実際的な視野は、たいてい５０度以下に限定される。

実際的な視野が限定されるものとして、より高速でおよび／またはより高い高度で飛行することによって、より高い撮影効率（ひいてはより低い撮影費）が実現できる。より高い高度での飛行は、同じＧＳＤを維持するためにより長い焦点距離を必要とする。次いで、それぞれのカメラがより狭い個々の視野を有するため、この飛行はさらには視野全体を維持するためにより多くのカメラを必要とする。

ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａ範囲は、さまざまな高度の操作ならびに幅広いＧＳＤおよび撮影効率のサポートに適するモデルを含む。目標速度および高度によっては、ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａシステムは、航空撮像に適した任意の航空機に設置可能である。例として、このシステムは、セスナ２１０などのピストン航空機、セスナ２０８などのターボプロップ航空機、および、セスナサイテーションなどのターボファン（ジェット）航空機を含む（がこれらに限定されない）。これらの航空機によって、１００ノット未満から４００ノットまでの速度で、低い高度から４０，０００フィートを上回る高度までの航空撮像が可能になる。

航空機は、非加圧または加圧可能であり、それぞれのカメラ穴は、適宜、開口されてよい、または、光学ガラス窓を収めてよい。それぞれのカメラ穴は、オプションとして、ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａが操作されていない時に閉口できる扉によって保護されてよい。

好ましい実施形態では、図１〜図５に示されるように、Ｖ５−３００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａは、５つの詳細カメラ１１０、および比較的広角の概観カメラ１１２を組み込むカメラ装置１００を含む。それぞれの詳細カメラ１１０は詳細レンズ１１４を有し、概観カメラ１１２は概観レンズ１１６を有する。

概観レンズ１１６は、詳細レンズ１１４よりもかなり広角であることによって特徴付けられる。この概観レンズ１１６は、本来の広角レンズとすることができる一方、詳細レンズ１１４よりかなり広角である限りは、標準レンズまたはさらには望遠レンズとすることもできる。同様に、詳細レンズ１１４は本来の望遠レンズとすることができる一方、概観レンズ１１６よりかなり狭角である限りは、標準レンズまたはさらには広角レンズとすることもできる。

カメラ１１０および１１２は、好ましくは、民生（ＣＯＴＳ）デジタルＳＬＲ（ＤＳＬＲ）カメラである。ＣＯＴＳカメラを使用することによって、システムを、利用可能な最新かつ最良のカメラに容易に適応させることができる。代替的にはまたは追加として、非モザイクのＲＧＢ撮像、マルチスペクトル撮像、および順方向運動補償といった、ＣＯＴＳカメラにおいて利用可能とされない撮像特徴をもたらすために、専用のカメラ設計も利用可能である。

ニコンおよびキャノンなどの供給業者による、２４Ｍ画素〜３６Ｍ画素の典型的な画素数の高解像度ＣＯＴＳカメラが利用可能である。３６Ｍ画素のニコンＤ８００ＤＳＬＲカメラは、本システムにとってとりわけ優れた選択である。

ＤＳＬＲカメラは、広範な高品質レンズを提供し、システムをさまざまな高度および解像度で動作するように容易に構成できるようにする。

システムは、カメラの組み合わせに容易に適応される。例えば、より大きい画素数の比較的より高価なカメラは、概観カメラとして採用可能である。７０Ｍ画素のＤＳＬＲカメラは近い将来利用可能になることが見込まれ、７０Ｍ画素のカメラは概観カメラにとって優れた選択となるであろう。

好ましい実施形態では、詳細カメラ１１０の詳細レンズ１１４は全て、同じ焦点距離を有し、詳細カメラ１１０は全て、同じ画素サイズを有する。よって、カメラ装置１００は、概観および詳細といった、２つの別個のカメラ解像度を取り入れる。これは、異なる焦点距離を有する詳細レンズ１１４を使用することによって、および／または、異なる画素サイズの詳細カメラ１１０を使用することによって、２つ以上の複数の解像度に容易に拡張される。カメラ装置１００は、異なる解像度を有する複数の概観カメラを組み込むこともできる。

それぞれの詳細レンズ１１４および概観レンズ１１６は、無限遠で焦点を合わせる固定焦点レンズ、または、可変焦点レンズであってよい。可変焦点レンズの場合、対応するカメラ１１０および／または１１２は自動焦点機構を組み込む。

それぞれの詳細カメラ１１０は、カメラ架台１４０に留め付けられ、さらにまた中央支持部１２２に留め付けられる。それぞれの詳細カメラレンズ１１４は、詳細カメラ架台１４０に留め付けられるクランプ１４４によってさらに据え付けられる。

概観カメラは、カメラ架台１４２に留め付けられ、さらにまた中央支持部１２２に留め付けられる。概観カメラレンズ１１６は、概観カメラ架台１４２に留め付けられるクランプ１４６によってさらに据え付けられる。

カメラ架台１４０および１４２は、カメラ装置１００の構造の多くを個々のカメラモデルおよびレンズサイズの特性から切り離す。

中央支持部１２２は、一組の側部支持部１２４ａおよび１２４ｂに取り付けられ、それぞれの側部支持部１２４はさらにまた、後部支持部１２６および前部支持部１２８に取り付けられて堅固なフレーム１２０を形成する。

それぞれの側部支持部１２４は、４つのボルト一式を介して装着点ブロック１３０に取り付けられ、装着点ブロック１３０はさらにまた、さらなる４つのボルト一式を介して、後部支持部１２６または前部支持部１２８に適宜取り付けられる。その結果、装着点ブロック１３０は、側部支持部１２４と、後部支持部１２６および前部支持部１２８との間の取り付け機構をもたらす。

側部支持部１２４のそれぞれ、ならびに後部支持部１２６および前部支持部１２８は、重量を最低限に抑えかつ剛性を最大化するためにＣ形の断面形を有し、中央支持部１２２は重量を最低限に抑えかつ剛性を最大化するために包囲されている。

それぞれの装着点ブロック１３０は固体であり、以下に記載されるように、カメラ装置１００と測量機との間の取り付け点をもたらすというさらなる目的を果たす。

鋼鉄から作られる留め具以外の全ての部品は軽量のアルミニウムから作られる。

後部支持部１２６および前部支持部１２８は、３つの電源および制御分電箱１５０を保持する。それぞれの箱１５０は、電力および制御信号を一組のカメラに分配する。明確にするために、箱１５０とカメラ１１０および１１２との間の電源および制御ケーブル布線は図では省略される。

好ましい実施形態では、それぞれの詳細カメラ１１０は比較的高高度での高解像度撮像に適した焦点距離３００ｍｍのレンズ１１４を有する。例えば、（４．８８ｕｍ画素を有する）３６Ｍ画素のニコンＤ８００カメラを使用する時、３００ｍｍレンズは、６０，０００フィートで３０ｃｍ、４０，０００フィートで２０ｃｍ、２０，０００フィートで１０ｃｍ、１６，０００フィートで８ｃｍ、１２，０００フィートで６ｃｍ、８０００フィートで４ｃｍ、４，０００フィートで２ｃｍ、および、２，０００フィートで１ｃｍといった地上分解能（ＧＳＤ）を可能にする。

詳細カメラ１１０および概観カメラ１１２が同様の画素数および画素サイズを有すると仮定すると、概観カメラ１１２は、理想的には、さらに後述されるように、詳細レンズ１１４の焦点距離より４〜８倍短い焦点距離を有するレンズ１１６を有する。すなわち、３００ｍｍの詳細レンズ１１４について、概観レンズ１１６にとって適した焦点距離は約４０ｍｍ〜７５ｍｍである。例示の目的のために、本システムは５０ｍｍの概観レンズ１１６を利用する。

図６は、３００ｍｍレンズ１１４を有する５つの詳細カメラ１１０のそれぞれの６．９０度横方向視野１６２、および、５０ｍｍレンズ１１６を有する概観カメラ１１２の３９．６０度横方向視野を示す。

この明細書では、横方向は飛行方向２２０に垂直な方向であり、縦方向は飛行方向２２０に平行な方向である。

示されるように、詳細カメラは、横方向に６度離して、すなわち、６．９０度の視野１６２をわずかに下回るように角度が付けられることで、視野１６２はわずかに重複する。

３６Ｍ画素のニコンＤ８００カメラを使用すると、５つの詳細カメラ１１０は、およそ１６０Ｍ画素の画素数を有する、すなわち重複を除いて、集成視野を有する。

詳細レンズ１１４としての使用に適したストック望遠レンズは、通常は、８５ｍｍ、１０５ｍｍ、１３５ｍｍ、１８０ｍｍ、２００ｍｍ、３００ｍｍ、４００ｍｍ、５００ｍｍ、６００ｍｍ、７００ｍｍ、および８００ｍｍを含む種々の焦点距離で利用可能である。

２０，０００フィートでは、ニコンＤ８００カメラにおける４００ｍｍレンズは、７．４ｃｍのＧＳＤを、６００ｍｍレンズは５．０ｃｍのＧＳＤを、８００ｍｍレンズは３．７ｃｍのＧＳＤを可能にする。

概観レンズ１１６としての使用に適したストック標準広角レンズは、通常は、１０．５ｍｍ、１４ｍｍ、１６ｍｍ、１８ｍｍ、２０ｍｍ、２１ｍｍ、２４ｍｍ、２８ｍｍ、３５ｍｍ、４０ｍｍ、４５ｍｍ、５０ｍｍ、５５ｍｍ、６０ｍｍ、および７０ｍｍを含む種々の焦点距離で利用可能である。

カメラ装置１００は、異なるカメラ架台１４０（および１４２）およびクランプ１４４（および１４６）を介して異なるモデルおよびサイズのカメラ１１０（および１１２）およびレンズ１１４（および１１６）に対して容易に適応される。極端に長いレンズには、より高い中央支持部１２２が使用できる。

図６および図７に示されるように、詳細カメラは内方へ角度が付けられ、それによって、それらカメラの視野１６２はカメラ装置１００の真下にわたって、視野がカメラ穴２１２を通る最小直径の腰状部をもたらす。これによって、カメラ装置１００は標準２０インチカメラ穴のみならず、約１７インチほどしかないカメラ穴に対応する。

図８は、詳細カメラ１１０および概観カメラ１１２の接地板上への三次元視野１６０および１７０の投影を示す。この図は、詳細視野１６０が飛行方向２２０に垂直の方向にどのように重複するかを示す。

図９は、標準シートトラック留め具２０２によって、航空機、この場合セスナ２０８のシートトラック２１４に取り付けるアダプター板２００を示す。アダプター板は、航空機の床面２１０からカメラ穴２１２を露出する開口部２１６を有する。

図１０は、カメラ装置１００、アダプター板２００、および航空機床面２１０の分解図を示す。アダプター板２００は、カメラ装置１００を特定の航空機に取り付けるように設計され、そのカメラ装置１００の設計を航空機特性から切り離す。例えば、さまざまなシートトラック間隔によって、または、航空機のカメラ穴設置がそれ自体の装着点を含むため、それぞれの航空機取り付けの変形に対して異なるアダプター板が設計される。

４つの装着点１３２は、その対応する装着点ブロック１３４の基部において凹部とはめ合わせるそれぞれの装着点１３２によって、アダプター板に留め付けられる。装着ボルト１４３は、それぞれの装着点ブロック１３４をその対応する装着点１３２にしっかりと取り付けることで、カメラ装置１００をアダプター板２００に取り付ける。

アダプター板２００によって、カメラ装置１００を、４つの装着ボルト１４３の設置および除去によって、航空機に容易に設置でき、かつ、後に航空機から除去できる。アダプター板２００はそれ自体、一般的に航空機に容易に設置されかつ航空機から除去され、（適したカメラ穴が既に設置されていると仮定すると）航空機への改修を一切必要としない。外付けカメラポッドの設置は一般的に、格段に複雑な動作である。

図１１は、詳細カメラ１１０にはより短い１８０ｍｍレンズ１１４を、および、概観カメラ１１２には適合する２８ｍｍレンズ１１６を利用するＶ５−１８０ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａ装置１００を示す。

（４．８８ｕｍ画素を有する）３６Ｍ画素のニコンＤ８００カメラを使用する時、１８０ｍｍレンズは、１２，０００フィートで９．９ｃｍ、１０，０００フィートで８．３ｃｍ、８，０００フィートで６．６ｃｍ、６，０００フィートで５ｃｍ、および、４，０００フィートで３．３ｃｍといった地上分解能（ＧＳＤ）を可能にする。

図１１は、１８０ｍｍレンズ１１４を有する５つの詳細カメラ１１０のそれぞれの１１．４０度横方向視野１６２、および、２８ｍｍレンズ１１６を有する概観カメラ１１２の６５．５０度横方向視野を示す。

示されるように、詳細カメラは、横方向に１０．５０度離して、すなわち、１１．４０度視野１６２をわずかに下回るように角度が付けられることで、視野１６２はわずかに重複する。

図１２は、図１０の詳細カメラ１１０および概観カメラ１１２の接地板上への三次元視野１６０および１７０の投影を示す。この図は、詳細視野１６０が飛行方向２２０に垂直の方向にどのように重複するか、および、より短いレンズに関連付けられたより広い視野が地表面の同じフットプリントについて、すなわち、図８と比較して、どのようにより低い飛行高度をもたらすのかを示す。

図１３および図１４は、カメラ穴にわたって中央に設置されるカメラ装置１００を運搬するセスナ２０８測量機２３０の平面図を示す。この図は、カメラ装置１００の制御および電力供給を行うために使用されるカメラ制御装置３１０（ＣＣＵ）およびバッテリ装置３２０も示す。これらは下記でより詳細に説明される。明確にするために、ＣＣＵ３１０、バッテリ装置３２０、およびカメラ装置１００を接続するケーブル布線は省略される。

図１５は、ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａを運搬するセスナ２０８測量機２３０の正面図を示し、カメラ装置１００の横方向概観視野１７２、および、カメラ装置１００の集成横方向詳細視野１８２を示す。集成横方向詳細視野１８２は、５つの個々の重複する横方向詳細視野１６２の集成である。

図１６は、ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａを運搬するセスナ２０８測量機２３０の側面図を示し、カメラ装置１００の縦方向概観視野１７４、および、カメラ装置１００の縦方向詳細視野１６４を示す。

図１７は、飛行方向２２０における３つの連続するスナップショットの重複する概観視野１７０および集成詳細視野１８０を示す。集成詳細視野１８０は、５つの個々の重複する詳細視野１６０の集成である。図に示される（すなわち、縦方向の重複によって暗に示されるような）カメラ作動率では、集成詳細視野１８０は縦方向に約２０％重複し、概観視野１７０は縦方向に約８５％重複する。

図１８は、隣接した飛行航路からの、すなわち、相対する方向２２０に飛行した際の、２つのスナップショットの重複する概観視野１７０および集成詳細視野１８０を示す。図に示される飛行航路間隔では、集成詳細視野１８０は横方向に２０％〜２５％重複し、概観視野１７０は横方向に約４０％重複する。

詳細カメラ１１０および概観カメラ１１２が同様の画素数および画素サイズを有すると仮定すると、詳細カメラレンズ１１４の焦点距離と概観カメラレンズ１１６の焦点距離の比率が約６の時、横方向概観視野１７２のサイズおよび横方向詳細視野１８２のサイズは同様であり、約４〜８の焦点距離の比率の有用なレンズの組み合わせが選択できる。

図１９は、典型的な蛇行飛行航路２２２の一部である３つの隣接した飛行航路、すなわち、典型的な広域測量を構成することになる飛行航路のサブセットに沿った連続したスナップショットの重複する集成詳細視野１８０を示す。明確にするために、対応する概観視野１７０は省略される。この図は、それぞれの集成詳細視野１８０に対応するスナップショット位置２２４、すなわち、測量機２３０の位置も示す。

既に記したように、従来の単一解像度の航空測量は通常は、６０／４０の重複で、すなわち、６０％前方への（または縦方向の）重複で、および４０％側方への（横方向の）重複で行われる。図１７〜図１９に示されるように操作される多重解像度のＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａによって、８５／４０より良好な重複で概観写真が撮られ、最高でも２０／２０のみの重複で詳細写真が撮られる。

従来の単一解像度の航空カメラシステムおよび相当する集成詳細画素数（例えば１６０Ｍ画素）と比較すると、後述されるように、ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａは、測量飛行時間の低減および処理する写真がより少ないことの両方に関して、２〜３倍より効率的である。ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａはまた、ただその高（詳細）画素数だけで、多くの航空カメラシステムより高効率である。

概観写真および詳細写真の両方を撮るための代替策として、ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａは、より大きい重複（例えば、２０／２０ではなく６０／４０）で詳細写真を撮るためだけに使用できて、より高い空間精度でモザイク写真を作成可能となるが、多くの撮影を要し、処理費用がかさむ。この場合、概観カメラ１１２は省略できる。

多重解像度のＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａの相対効率を解析するために、多重解像度のＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａが、横方向にＸ％重複し、縦方向にＹ％重複し、詳細カメラ１１０がＮ個あり、概観カメラ１１２がＭ個あるように構成されると想定し、比較のために、単一解像度のＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａが、横方向にＡ％重複し、縦方向にＢ％重複し、詳細カメラがＮ個あり、概観カメラは１つもないと想定する。ＸがＡより小さいと仮定すると、飛行航路の間隔が大きくなり、飛行時間が短くなり、撮られる詳細写真が少なくなるというように、横方向の効率が改善され、これは（１−Ｘ）／（１−Ａ）で示される。同様に、ＹがＢより小さいと仮定すると、スナップショット間隔が大きくなり、飛行時間が短くなり、撮られる詳細写真が少なくなるというように、縦方向の効率が改善され、これは（１−Ｙ）／（１−Ｂ）で示される。全体的な効率の改善は、（１−Ｘ）（１−Ｙ）／（１−Ａ）（１−Ｂ）で示される。これは、概観写真を撮る分のオーバーヘッドを割り引く、すなわち、（Ｎ／（Ｎ＋Ｍ））の係数で乗算される必要がある。Ｘ／Ｙ＝２０／２０、Ａ／Ｂ＝６０／４０、Ｎ＝５、およびＭ＝１として、改善した正味効率は２．２である。

詳細カメラ１１０のより高い解像度ではなく概観カメラ１１２のより低い解像度でいくつかのモザイク写真の計算を行うという代償を払って、効率を高めることができる。しかしながら、これは、従来のやり方よりも概観写真の間でより多く重複させることによって、少なくとも部分的に補償される。

図２０は、カメラ装置１００の電源および制御システムのブロック図を示す。詳細カメラ１１０および概観カメラ１１２は、アナログ−デジタル変換器３０８（ＡＤＣ）一式を介してコンピュータ３００によって制御される。

コンピュータ３００は、１つまたは複数の全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機３０４を使用して、測量機２３０の位置および速度をリアルタイムで監視する。ＧＮＳＳ受信機（複数可）は、全地球測位システム（ＧＰＳ）、ＧＬＯＮＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、およびＢｅｉＤｏｕを含む、種々の宇宙ベースの衛星ナビゲーションシステムに対応可能である。

コンピュータ３００は、ＡＤＣ３０８によってカメラ１１０および１１２に正確な時限の作動信号をもたらして、記憶された飛行計画、ならびに航空機のリアルタイムの位置および速度に従ってカメラを露出させる。カメラ１１０および／または１１２が自動焦点機構を組み込む場合、コンピュータ３００はまた、それぞれのこのようなカメラに焦点信号をもたらして、露出の前に自動焦点を始動させる。

コンピュータ３００は同じ比率で概観カメラ１１２および詳細カメラ１１０を作動させる。代替的には、コンピュータ３００は、詳細カメラ１１０に対して異なる比率で、すなわち、より高い比率かより低い比率で、概観カメラ１１２を作動させて、連続する詳細写真の間の重複とは関係なく、連続する概観写真の間の異なる重複、すなわち、より大きい重複かより小さい重複を実現することができる。コンピュータ３００は、カメラを同時に作動させて、または、作動させるタイミングをずらして、例えば、写真の縦方向の異なる位置合わせを実現することができる、または、ピーク電力消費を低減することができる。

飛行計画には、測量を構成するそれぞれの飛行経路、および、連続するスナップショット間で必要な重複が確実に維持されるようにすることが必要とされる、それぞれの飛行経路に沿った公称カメラ作動比率を記載する。作動比率は、航空機下の地形の標高の影響を受ける、すなわち、地形が高いほど、作動比率を高くする必要がある。この比率は、風、およびパイロットによる航空機の操作によって公称速度から変化する場合がある、航空機の実対地速度に従って、コンピュータ３００によって調整される。

コンピュータ３００はまた、飛行計画およびリアルタイムのＧＮＳＳ位置を使用して、パイロット用ディスプレイ３０２を介してそれぞれの飛行航路に沿ってパイロットを誘導する。

図２０に示されるように、ＧＮＳＳ受信機からの位置データは、オプションとして、慣性計測装置３０６（ＩＭＵ）からの方位情報（横揺れ、縦揺れおよび偏揺れ）で補われる。これによって、コンピュータ３００は、パイロットが飛行計画にどれくらい綿密に従っているかについてのパイロットへのフィードバックを向上させることができ、また、より正確な写真の製作ができる。ＩＭＵ３０６が無い場合、ＧＮＳＳ受信機はコンピュータ３００に直接接続する。

それぞれのカメラ１１０および１１２は、例えば取り外し可能なフラッシュメモリに、スナップショットをローカルに記憶する。これによって、ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａにおける集中記憶の必要性、および、カメラと集中記憶との間の高帯域幅データ通信チャネルの必要性が排除される。

それぞれのスナップショットのＧＮＳＳ位置は、それぞれのカメラ１１０および１１２に送出されて、カメラがそれぞれの写真をそのＧＮＳＳ位置にタグ付け可能とすることができる。

ＩＭＵ３０６によって報告される方位に応答する、１つまたは複数のオプションの角運動補償（ＡＭＣ）装置３３０は、飛行中の航空機の横揺れ、縦揺れ、または偏揺れに関わらず、カメラの方位を経時的に不変の指示方向を維持するように補正する。これによって、撮られた写真は、確実に、とぎれのないモザイク写真を作成するために使用でき、連続したスナップショット間および隣接した飛行経路間の重複を最小限に抑えることが可能になる。

ＡＭＣ３３０は、２つまたは３つの回転軸（すなわち、横揺れおよび縦揺れ、または横揺れ、縦揺れおよび偏揺れ）を有するプラットフォームから成ることができ、このプラットフォーム上に、ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａ装置１００が装着される。市販のＡＭＣプラットフォームはライカジオシステムズ製のＰＡＣシリーズを含む。

代替的には、ＡＭＣ３３０は、それぞれのカメラ（またはカメラ群）の光路において１つまたは複数のビームステアリング機構を備えることができ、これによって、カメラの指示方向はビームステアリングによって補正される。

角運動補償は、飛行高度が上げられる、および／または、ＧＳＤが低下すると、ますます重要になる。

航空機の順方向運動によるモーションブラーは、航空機の速度とカメラの露出時間との乗算に等しい。モーションブラーがＧＳＤのかなりの割合になる（または超える）と、モーションブラーを低減するまたは排除するために順方向運動補償（ＦＭＣ）機構を設けることが有用になる。ＦＭＣは、（画像センサ、中間ミラー、またはカメラ自体を移動させることによって）カメラの光軸を並進させることまたは回転させることを含むいくつかのやり方で、または、画像センサにおける画素の隣接線の時間遅延統合（ＴＤＩ）によってもたらされ得る。

コンピュータ３００はそれぞれのスナップショットのＧＮＳＳ位置を記憶する。この位置は、精確なモザイク写真を製作するために、写真の後の処理中に使用される。コンピュータ３００はまた、ＩＭＵ３０６がある場合はそれぞれのスナップショットの方位を記憶し、ＡＭＣ３３０がある場合はＡＭＣからの補正情報に基づいてそれぞれのスナップショットの補正済み方位を記憶する。

カメラ１１０および１１２は、バッテリ装置３２０によって電力供給される。バッテリ装置３２０は、接続される全てのコンポーネントによって必要とされる電圧より高い電圧、例えば２４Ｖ〜２８Ｖをもたらし、接続されるそれぞれのコンポーネントによって要求される電圧は、ＤＣ−ＤＣ変換器３２６によってもたらされる。例えば、ニコンＤ８００カメラは１０Ｖ未満を必要とする。さらなるＤＣ−ＤＣ変換器３２６はまた、コンピュータ３００、パイロット用ディスプレイ３０２、ＧＮＳＳ受信機３０４、およびＩＭＵ３０６に電力供給するために適切な電圧をもたらす。明確にするために、これらの電源接続は図２０では省略される。

バッテリ装置３２０は、２つの１２Ｖまたは１４Ｖバッテリ、または、単一の２４Ｖまたは２８Ｖバッテリを含む。このバッテリ装置３２０は、適した補助電源３２２によって航空機から細流充電できるようにする充電回路を含み、常に充電された状態を可能にする。この装置はまた、地上電源車３２４（ＧＰＵ）から地上で充電可能である。

ＡＤＣ３０８およびＤＣ−ＤＣ変換器３２６は、カメラ制御装置３１０（ＣＣＵ）に収容されてよい。これはさらに、コンピュータ３００がＡＤＣを制御できるようにするためにＵＳＢインターフェイスを含むことができる。

カメラ１１０および１１２に電力をもたらすＤＣ−ＤＣ変換器３２６は、ＣＣＵ３１０に、または、分電箱１５０においてカメラにさらに近くに位置することができる。

ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａによって撮られる写真は、連続的にモザイク写真にまとめられるようにされ、図２１は、多重解像度のＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａ写真からのモザイク写真を効率的に作成するための写真測量プロセスフローを示す。このプロセスは、詳細カメラ１１０によって撮られる詳細写真４００、および、概観カメラ１１２によって撮られる概観写真４０２について行われる。

プロセスは、次の４つの主要なステップ：（１）写真４００および４０２のそれぞれにおいて特徴が自動的に検出され、かつ、写真間で適合されること（ステップ４１０）と；それぞれの特徴の実世界の三次元位置、ならびにそれぞれの写真に関連付けられるカメラ姿勢（三次元位置および方位）およびカメラ較正（焦点距離および径方向ゆがみ）の当初予測を繰り返し改良するためにバンドル調整が使用されること（ステップ４１２において）と；それぞれの詳細写真４００がそのカメラ姿勢および地形標高データに従って正射投影されること（ステップ４１４において）と；正射投影された写真（正射写真）がブレンドされて最終的なモザイク写真４０４を形成すること（ステップ４１６において）と、から成る。

（ステップ４１４で使用される）高度データは、（ステップ４１２中に改良される）三次元特徴位置から得られ得る、および／または、写真間の高密度多視点ステレオマッチングから得られ得る（例えば、内容が本明細書において参照によって組み込まれている、米国特許第８，３３１，６１５号（Ｆｕｒｕｋａｗａ）を参照）、および／または、関心領域のＬＩＤＡＲ測量といった別の出所から取得され得る。高度データは、ラスターもしくはベクトル数値標高モデル（ＤＥＭ）の形式、または、三次元点群の形式、または、三次元幾何モデルの形式であってよい。このデータは、植物および建物などの表面特徴を含むことができる、または、露地を描写することができる。

モザイク写真４０４の精度は、低解像度の概観写真４０２の間の大きな重複から得て、モザイク写真４０４における詳細はより高い解像度の詳細写真４００から得る。

代替策として、上で記されるように、詳細写真４００の間のより大きな重複による測量内容が飛ばされてよく、モザイク写真は詳細写真４００からのみ作成可能である。

モザイク写真は通常は、画像ピラミッドとして、すなわち、その範囲内ではさまざまな（バイナリ）ズームレベルが任意のズームレベルにおける高速アクセスのために事前計算されるように記憶される。ピラミッドにおけるより低いズームレベルは、低域フィルタ処理および二次抽出法によってより高いズームレベルから生成されるため、ピラミッド全体は、詳細解像度のモザイク写真から生成可能である。代替策として、より低いズームレベルは概観写真４０２から作成されるモザイク写真から生成可能であり、この場合、概観写真４０２はまた、詳細写真４００について上述されるように正射投影されかつブレンドされる。

後にバンドル調整プロセスによって改良される、それぞれの写真のカメラ姿勢の当初予測（ステップ４１２において）は、それぞれの写真のＧＮＳＳ位置、および利用可能である場合そのＩＭＵから得られる方位から得られる。

詳細写真４００を（ステップ４１４において）正射投影するために使用される地形データは、（ステップ４１２における）バンドル調整から得られる３Ｄ特徴位置に基づくことができる、または、他の所から（ＬｉＤＡＲ航空測量などから）供給される地形データであってよい。

自動的に検出される地表特徴は、手動で特定される接地点で補われてよく、このそれぞれは、精確に測量された実在の位置（地上制御点とも呼ばれる）を有することができる。

Ｖ５−３００およびＶ５−１８０ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａは、ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａ範囲からの２つのモデルである。より長い焦点距離でのより高い高度操作によって、より一層高められた効率が実現され、追加のＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａ構成は後述される。

図２２は、地面からの飛行高度（フィート）および１００ｍｍ〜６００ｍｍのレンズ焦点距離（１００ｍｍ刻み）に応じたＧＳＤを表にしたものであり、高度に応じた３０度および４５度の視野の走査幅（ｋｍ）も表にしており、さらに、焦点距離に応じたこれらの視野をカバーするのに必要とされる詳細カメラの数を表にしている。

図２３はさらに、７００ｍｍ〜１２００ｍｍの焦点距離に応じたＧＳＤを表にしたものである。

図２２および図２３における表から、Ｖ５−３００、Ｖ１０−６００およびＶ１５−９００のＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａ構成の特性を比較することは有益である。それぞれの構成は、およそ同じ３０度の横方向視野を有するが、５ｃｍのＧＳＤと仮定して、対応する走査幅はそれぞれ、１．６ｋｍ、３．３ｋｍ、および４．９ｋｍである（それぞれ１０，０００フィート、２０，０００フィート、および３０，０００フィートの飛行高度に対応する）。極めて重大であるが、（同じ航空機速度と仮定して）相対的な撮影効率はそれぞれ、１×、２×、および３×である。

３０度のＶ１０−６００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａは、２つの１５度のＶ５−６００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａ装置を並行して使用することで達成可能である。それぞれの装置は、７．５度横方向に傾斜させる必要がある楔形のアダプター板２００に装着される。

４５度のＶ１５−６００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａは、３つの１５度のＶ５−６００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａ装置を並行して使用することで達成可能である。中央の装置は水平に装着され、２つの外側の装置のそれぞれは、１５度横方向に傾斜させる必要がある楔形のアダプター板２００に装着される。

３０度のＶ１５−９００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａは、３つの１０度のＶ５−９００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａ装置を並行して使用することで達成可能である。中央の装置は水平に装着され、２つの外側の装置のそれぞれは、１０度横方向に傾斜させる必要がある楔形のアダプター板２００に装着される。

横方向に傾斜させる必要がある楔形状を利用することに対する代替策としてまたは追加として、アダプター板２００は、カメラユニット１００の傾斜を表面上調整すること、および、航空機床面の傾斜の変化を補償することの両方を可能にするための１つまたは複数の総体的なおよび／または精細な傾斜調整機構を備えることができる。傾斜機構は、１つまたは複数のシム、１つまたは複数のバイアスねじ、または同様のものを含むことができる。

傾斜調整はまた、カメラ装置１００のあらかじめ設定された公称横揺れを調整することによって、ある場合は角運動補償（ＡＭＣ）装置３３０の横揺れ補償機構によってもたらされ得る。

図２４Ａ、図２４Ｂ、および図２４Ｃは、一定飛行高度１６，０００フィートでの、Ｖ５−３００、Ｖ１０−６００、およびＶ１５−９００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａそれぞれのフットプリントを示す。これらの図の破線グリッドは１ｋｍ間隔を有する。これらの図は同じ走査幅を示すが、ＧＳＤは大きくなっている。

図２５Ａ、図２５Ｂ、および図２５Ｃは、一定飛行高度１６，０００フィートでの、Ｖ５−３００、Ｖ１０−６００、およびＶ１５−９００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａそれぞれの３つの連続した重複するフットプリントを示す。適切な縦方向の重複を確実にするために、スナップショット率は、解像度を高めることで増加させる。

図２６Ａ、図２６Ｂ、および図２６Ｃは、一定飛行高度１６，０００フィートでの、Ｖ５−３００、Ｖ１０−６００、およびＶ１５−９００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａそれぞれの２つの隣接した飛行経路からの２つの重複するフットプリントを示す。

図２７は、２つのＶ５−６００カメラ装置を備えるＶ１０−６００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａを運搬するセスナ２０８航空機の正面図であって、合成概観視野および集成詳細視野を示す。破線はカメラ装置の視野間の区分を示す。

図２８は、航空機客室に設置される２つのＶ５−６００カメラ装置を備えるＶ１０−６００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａを運搬するセスナ２０８航空機の側面図であって、それぞれのカメラ装置の合成概観視野および集成詳細視野を示す。

図２９は、標準的なセスナ２０８の胴体下側部分に装着されるカーゴポッドに設置される２つのＶ５−６００カメラ装置を備えるＶ１０−６００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａを運搬するセスナ２０８航空機の側面図であって、それぞれのカメラ装置の合成概観視野および集成詳細視野を示す。

図３０は、３つのＶ５−９００カメラ装置を備えるＶ１５−９００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａを運搬するセスナ２０８航空機の正面図であって、合成概観視野および集成詳細視野を示す。破線はカメラ装置の視野間の区分を示す。

図３１は、航空機客室に設置される３つのＶ５−９００カメラ装置を備えるＶ１５−９００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａを運搬するセスナ２０８航空機の側面図であって、それぞれのカメラ装置の合成概観視野および集成詳細視野を示す。

図３２は、標準的なセスナ２０８の胴体下側部分に装着されるカーゴポッドに設置される３つのＶ５−９００カメラ装置を備えるＶ１５−９００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａを運搬するセスナ２０８航空機の側面図であって、それぞれのカメラ装置の合成概観視野および集成詳細視野を示す。

図３３Ａ、図３３Ｂ、および図３３Ｃは、一定の飛行高度２４，０００フィートでの、Ｖ５−３００、Ｖ１０−６００、およびＶ１５−９００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａそれぞれの２つの隣接した飛行経路からの２つの重複するフットプリントを示す。これらの図の破線グリッドは１ｋｍ間隔を有する。

図３４Ａ、図３４Ｂ、図３４Ｃは、一定の飛行高度３６，０００フィートでの、Ｖ５−３００、Ｖ１０−６００、およびＶ１５−９００ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａそれぞれの２つの隣接した飛行経路からの２つの重複するフットプリントを示す。これらの図の破線グリッドは１ｋｍ間隔を有する。

一般に、特定のＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａモデルは、いくつかの同一のより小さいカメラ装置１００を使用して達成でき、それぞれの装置は、必要とされる横方向角度で装着される。図２７〜図３２に示されるように、個々のカメラ装置１００は、航空機の縦軸に沿って装着可能である。それぞれのカメラ装置１００は、その縦方向位置および航空機速度を明らかにするためにずらして作動させることができる、または、種々のカメラ装置からの写真間の縦方向オフセットは、下流処理中明らかにできる。

よって、ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａ設計は、モジュール式で、１つまたは複数の標準カメラ穴と併せた配設に適している。

必要とされる斜角で、例えば、アダプター板２００を傾斜させることによって装着される１つまたは複数の垂直カメラ装置１００を使用して、または、それぞれが必要とされる斜角で、その他の場合は垂直に配向されたフレーム内で装着される一連のカメラを含む、１つまたは複数の斜めカメラ装置１００を使用して、斜め方向の、すなわち、垂直以外の指示方向（および、通常は４５度の指示方向）のＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａが達成できる。

斜め航空写真にはいくつかの使用法がある。この航空写真は、垂直モザイク写真への有用な補償をもたらすために、斜め方向の地理参照されたモザイク写真を製作するために使用できる。斜め航空写真は、より高められた高度データ精度を含むより高められた精度を実現するために（図２１に関して上述されるように）写真測量バンドル調整中に垂直写真と共に使用可能である。そして、この斜め航空写真は、三次元仮想化および相互作用をサポートするために、関心領域の標高モデルまたは完全三次元モデルをテクスチャ処理するために使用可能である。

図３５Ａおよび図３５Ｂは、航空機客室に設置される５つのＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａ：Ｖ１０−６００（垂直）、Ｒ１０−６００（右斜め）、Ｌ１０−６００（左斜め）、Ｆ１０−６００（前斜め）、およびＢ１０−６００（後斜め）を運搬するセスナ２０８航空機の正面図および側面図であって、それぞれの合成概観視野および集成詳細視野を示す。

垂直方向から離れる角度（２８０）で傾斜させたカメラの斜め方向のＧＳＤ（２８２）が図４４の式９によって示される。垂直のＧＳＤ（２６２）は、傾斜角のセカントの二乗倍に増加する。第１のセカントの項は、より大きく傾斜誘導された視距離によるもので、第２のセカントの項は、傾斜誘導された地表の短縮によるものである。従って、傾斜させたカメラは、それに応じたより長い焦点距離を有して垂直カメラのＧＳＤを適合させる必要がある。

４５度傾斜させることで、垂直のＧＳＤは２倍に増加し、このことは、斜め４５度のカメラが垂直カメラのＧＳＤを適合させるために垂直カメラの焦点距離の２倍の焦点距離を有する必要があることを暗に示す。しかしながら、実際には、垂直カメラおよび斜めカメラのＧＳＤを適合させることを厳しく要求してはおらず、斜めカメラには任意の適した焦点距離が使用できる。

カメラの画像センサが地表に平行であるように傾斜させられる場合、第２のセカントの項は消滅する。そして、斜めのＧＳＤ（２８６）は図４４の式１０によって示される。４５度傾斜させることで、垂直ＧＳＤ（２６２）は２の平方根倍だけ増加し、このことは、４５度傾斜センサの斜めカメラが垂直カメラのＧＳＤを適合させるために垂直カメラの焦点距離の１．４倍の焦点距離を有する必要があることを暗に示す。

しかしながら、建物の側部などの垂直面上のＧＳＤをより大きくすることに付随して、水平面上のＧＳＤはより小さくなる。さらにまたこのことによって、複数回の走査で斜め写真を撮る方策を立てることができ、それぞれの走査は、画像センサを傾斜させることによって特定の表面の方位に対して最適化される。

図３６は、標準的なセスナ２０８の胴体下側部分に装着されるカーゴポッドに設置される５つのＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａ：Ｖ１０−６００（垂直）、Ｒ１０−６００（右斜め）、Ｌ１０−９００（左斜め）、Ｆ１０−９００（前斜め）、およびＢ１０−９００（後斜め）を運搬するセスナ２０８航空機の側面図であって、それぞれの合成概観視野および集成詳細視野を示す。それぞれの斜めＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａは４５度の指向角を有する。

より一般的には、地表に（より）平行になるように任意の天底にない（ｎｏｎ−ｎａｄｉｒ）カメラの画像センサを傾斜させることは、カメラによって撮られる写真の遠近短縮を低減するために使用できるため、ＧＳＤが改善する。

それぞれの９００ｍｍの斜めＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａは、６００ｍｍの垂直ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａより３３％大きいＧＳＤを有する。１２００ｍｍの斜めＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａは、６００ｍｍの垂直ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａと同じＧＳＤを有することになる。８５０ｍｍの傾斜センサの斜めＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａはまた、６００ｍｍの垂直ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａと同じＧＳＤを有することになる。

図３７は、より長い詳細レンズ１１４のためのより広いスペースを与えるために、すなわち、より大きい寸法のより長いレンズに対応するために、詳細カメラが代替的な「Ｘ」パターンで配置されるカメラ装置１００の底面図を示す。この配置はまた、第２の概観カメラ、または、近赤外線（ＮＩＲ）カメラなどの専用スペクトルカメラのどちらかに対して利用可能である第２の低解像度の（すなわちより短いレンズを有する）カメラのためのスペースを与える。第２の概観カメラを含むことは、両方のカメラが、より長い焦点距離を有することができるようにするため、解像度、ひいては写真測量精度をより高めることを可能にする。近赤外線カメラを含むことは、近赤外線域がモザイク写真に含まれるようにすることができ、その結果として、植物を特定するなどの応用をサポートすることになる。

詳細レンズ１１４の焦点距離を長くすると、純屈折（屈折）レンズ設計のサイズおよび重量はかなり大きくなる。ミラーだけを使用して（反射）、または、補正屈折素子と併せて（反射屈折）、焦点を合わすために、反射設計を使用することで、すなわち湾曲させたミラーを使用することで、同じ長さの焦点距離によるレンズを軽量にしかつ物理的に短くすることが達成できる。長い焦点距離および大きい開口部によって特徴付けられる天体望遠鏡は通常は、反射設計を利用する。典型的な現代の設計は、球状の主鏡および副鏡をシュミット補正板と組み合わせるシュミット−カセグレン設計、および、双曲面主鏡および双曲面副鏡を利用するリッチー−クレティアン設計を含む。

よって、反射式詳細レンズ１１４は、カメラ装置１００のサイズおよび重量を大幅に低減するために使用でき、このことは、９００ｍｍ以上のより長い焦点距離に対してとりわけ利益をもたらす。

図３８は、ファンに配置される一連のカメラ６００として実装されるカメラ装置１００、およびそれぞれのカメラの光軸６０２を示す。この図は、前述の説明における一連の詳細カメラまたは概観カメラのいずれかを比喩的に表し、以下の説明についての前後関係を示す。それぞれのカメラ６００は、カメラ本体（例えば１１０または１１２）、およびカメラレンズ（例えば１１４または１１６）から成る。

図３９は、複数の光路をもたらすための可動式ミラー６０４を介して時間多重化される単一カメラ６００として実装されるカメラ装置１００を示す。これによって、単一カメラを、時間多重化を使用して一連のカメラを実装するために使用可能となるため、ＨｙｐｅｒＣａｍｅｒａを実装するために必要とされる物理的なカメラの数を低減し、その結果として、それぞれのカメラ装置１００のサイズ、重量、および費用を低減する。可動式ミラー６０４に対する代替策として、任意の適したビームステアリング機構が使用できる。

図４０は、複数の光路をもたらすための可動式ミラーを介して時間多重化される単一カメラ６００として実装されるカメラ装置１００の代替的な構成を示す。固定ミラー６０６を追加することによって、カメラ６００を、垂直に装着することが可能になり、カメラ装置１００はより小さいフットプリントを有することが可能になる。

図４１は、角運動補償（ＡＭＣ）をもたらす追加の可動式ミラー６０８による、複数の光路をもたらすための可動式ミラーを介して時間多重化される単一カメラ６００として実装されるカメラ装置１００を示す。この際、ＩＭＵ駆動のＡＭＣ装置３３０を実装する。可動式ミラー６０８に対する代替策として、任意の適したビームステアリング機構が使用可能である。

可動式ミラー６０８は、追加としてまたは代替的に、順方向運動補償（ＦＭＣ）機構を実装するために使用できる。ＦＭＣモードでは、ミラーは、航空機の順方向運動を適合させるように露出中後方に円滑に調節され、露出間に再び順方向に調節される。ミラー６０８の調節は、直接的に駆動できる、または、ＦＭＣをもたらすための適切なレートで振動させることができ、カメラの露出は、振動の後方への位相と同期される。ＡＭＣおよびＦＭＣはまた、別個のカスケード式ミラーによってもたらされ得る。

本発明は、いくつかの好ましい実施形態に関して説明されている。本発明のいくつかの代替的実施形態が存在し、かつ、本発明の範囲が添付の特許請求の範囲によってのみ限定されることは、当業者には理解されるであろう。

この明細書、およびそれに続く特許請求の範囲の全体にわたって、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、「ｃｏｍｐｒｉｓｅ（含む）」という用語、および、「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ」または「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」などの変形は、記述された完全体、ステップ、または完全体もしくはステップの群が含まれるものを暗に示すが、その他の完全体、ステップ、または完全体もしくはステップの群を除外するものではないことは理解されるであろう。

この明細書における任意の先行文献（またはそれから派生する情報）または公知な任意の事項への言及は、この明細書に関する努力傾注分野において先行文献（またはそれから派生する情報）または公知の事項が共通一般知識の一部を形成するといった示唆の、承認、許諾またはいかなる形式とも見なされるものではなく、見なされるべきではない。

１００ カメラ装置
１１０ 詳細カメラ
１１２ 概観カメラ
１１４ 詳細カメラレンズ
１１６ 概観カメラレンズ
１１８ 特殊用途（例えばＮＩＲ）カメラのレンズ
１２０ フレーム
１２２ フレーム中央支持部
１２４ フレーム側部支持部
１２６ フレーム後部支持部
１２８ フレーム前部支持部
１３０ 装着点ブロック
１３２ 装着点
１３４ 装着ボルト
１４０ 詳細カメラの架台
１４２ 概観カメラの架台
１４４ 詳細カメラレンズのクランプ
１４６ 概観カメラレンズのクランプ
１５０ 電源および制御分電箱
１６０ 詳細視野
１６２ 横方向詳細視野
１６４ 縦方向詳細視野
１７０ 概観視野
１７２ 横方向概観視野
１７４ 縦方向概観視野
１８０ 集成詳細視野
１８２ 横方向集成詳細視野
１９０ 集成概観視野
１９２ 横方向集成概観視野
１９４ ３０度の公称視野
１９６ １ｋｍグリッド
２００ アダプター板
２０２ シートトラック留め具
２１０ 航空機床面
２１２ カメラ穴
２１４ シートラック
２１６ アダプター板開口部
２２０ 飛行方向
２２２ 航路
２２４ スナップショット位置
２３０ 航空測量機
２３２ 航空測量機胴体下側部分に装着されるポッド
２５０ 視野角（ベータ）
２５２ 焦点距離（ｆ）
２５４ 地面からの高度（ａ）
２５６ 画像センサ幅（ｓ）
２５８ 走査幅（ｗ）
２６０ 画像センサ画素ピッチ（ｐ）
２６２ 地上分解能（ＧＳＤ）（ｇ）
２７０ 集成視野角（ガンマ）
２７２ カメラの角重複（オメガ）
２７８ 集成走査幅（ｗ（Ｎ））
２８０ カメラ傾斜角（テータ）
２８２ 傾斜させたカメラのＧＳＤ（ｇ（テータ））
２８４ 傾斜させたカメラの視野
２８６ 傾斜焦点面を有する傾斜させたカメラのＧＳＤ（ｈ（テータ））
２８８ 傾斜焦点面視野を有する傾斜させたカメラの視野
３００ コンピュータ
３０２ パイロット用ディスプレイ
３０４ 慣性計測装置（ＩＭＵ）
３０６ 全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機
３０８ アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）
３１０ カメラ制御装置（ＣＣＵ）
３２０ バッテリ装置
３２２ 航空機補助電源
３２６ ＤＣ−ＤＣ変換器
３３０ 角運動補償（ＡＭＣ）装置（複数可）
３２４ 地上電源車（ＧＰＵ）
４００ 詳細写真
４０２ 概観写真
４０４ モザイク写真
４１０ 特徴適合ステップ
４１２ 姿勢および位置解決ステップ
４１４ 正射投影ステップ
４１６ ブレンドステップ
５１０ 右斜め詳細視野
５１２ 横方向右斜め詳細視野
５１４ 縦方向右斜め詳細視野
５２０ 右斜め概観視野
５２２ 横方向右斜め概観視野
５２４ 縦方向右斜め概観視野
５３０ 左斜め詳細視野
５３２ 横方向左斜め詳細視野
５３４ 縦方向左斜め詳細視野
５４０ 左斜め概観視野
５４２ 横方向左斜め概観視野
５４４ 縦方向左斜め概観視野
５５０ 前斜め詳細視野
５５２ 横方向前斜め詳細視野
５５４ 縦方向前斜め詳細視野
５６０ 前斜め概観視野
５６２ 横方向前斜め概観視野
５６４ 縦方向前斜め概観視野
５７０ 後斜め詳細視野
５７２ 横方向後斜め詳細視野
５７４ 縦方向後斜め詳細視野
５８０ 後斜め概観視野
５８２ 横方向後斜め概観視野
５８４ 縦方向後斜め概観視野
６００ カメラ
６０２ カメラ光軸
６０４ 可動式多重化ミラー
６０６ 固定ミラー
６０８ 可動式運動補償ミラー

Claims (19)

1. 航空画像を撮るためのシステムであって、
   光路を実質的に垂直に配向するように装着される少なくとも１つの詳細カメラを含む、少なくとも１つのカメラ装置と、
   前記少なくとも１つの詳細カメラの指示方向を時間多重化して、視野を重複させてカメラの仮想配列を実現することによって、前記少なくとも１つの詳細カメラが拡張された視野を撮影できるように構成される第１の可動式ミラーと、
   航空機の角運動を測定するように構成される慣性計測装置（ＩＭＵ）と、
   前記慣性計測装置（ＩＭＵ）によって測定される前記航空機の角運動を補償することによって、前記少なくとも１つの詳細カメラの指向を確実に経時的に不変の方向にするように構成される第２の可動式ミラーであって、前記第１の可動式ミラーによる前記少なくとも１つの詳細カメラの光路の屈曲を少なくとも部分的に補償するようにさらに構成される、第２の可動式ミラーと、を備える、システム。
2. 請求項１のシステムであって、
   前記少なくとも１つのカメラ装置は、カメラ穴より上に、前記航空機の床面および前記航空機によって運搬されるポッドの床面のうちの少なくとも１つに取り付け可能であることによって、前記カメラ穴を通して前記航空機より下の地表の光景を前記少なくとも１つの詳細カメラにもたらす、システム。
3. 請求項１または２に記載のシステムであって、
   前記カメラ装置を複数備え、それぞれの前記カメラ装置は、異なる角度で装着されることで、前記カメラ装置の前記拡張された視野は重複するので、より大きく拡張された視野が形成される、システム。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のシステムであって、
   前記少なくとも１つのカメラ装置は少なくとも１つの概観カメラを含み、前記少なくとも１つの詳細カメラは前記少なくとも１つの概観カメラより長い焦点距離を有する、システム。
5. 請求項４に記載のシステムであって、
   前記少なくとも１つの詳細カメラの前記焦点距離と前記少なくとも１つの概観カメラの前記焦点距離の比率は４乃至８である、システム。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のシステムであって、
   前記少なくとも１つの詳細カメラは、屈折レンズ、反射レンズ、および反射屈折レンズを含む群から選択されるレンズを有する、システム。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載のシステムであって、
   記憶された飛行計画、および前記航空機のリアルタイムの位置に従って、前記少なくとも１つの詳細カメラを飛行中に自動的に露出させるように構成されるコンピュータをさらに備える、システム。
8. 請求項７に記載のシステムであって、
   少なくとも１つの全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機をさらに備え、前記コンピュータは、前記少なくとも１つの全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）受信機からの位置データをリアルタイムで受信しかつ記憶するように構成される、システム。
9. 請求項７に記載のシステムであって、
   前記コンピュータは、前記慣性計測装置（ＩＭＵ）からの方位データをリアルタイムで受信しかつ記憶するように構成される、システム。
10. 請求項１から３のいずれか一項に記載のシステムであって、
    前記少なくとも１つの詳細カメラにおいて、前記航空機の角運動の影響を補正することによって、前記詳細カメラの指向を確実に経時的に不変の方向にするように構成される少なくとも１つの角運動補償（ＡＭＣ）装置をさらに備える、システム。
11. 請求項１０に記載のシステムであって、
    角運動補償（ＡＭＣ）は、前記詳細カメラの光路において可動式ミラーを介して行われる、システム。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載のシステムであって、
    前記少なくとも１つの詳細カメラにおいて、前記航空機の順方向運動の影響を補正することによって、前記詳細カメラによって撮られる写真のモーションブラーを低減するように構成される、少なくとも１つの順方向運動補償（ＦＭＣ）機構をさらに備える、システム。
13. 請求項１２に記載のシステムであって、
    順方向運動補償（ＦＭＣ）は、前記少なくとも１つの詳細カメラの画像センサを並進させること、前記少なくとも１つの詳細カメラの画像センサを回転させること、前記少なくとも１つの詳細カメラを並進させること、前記少なくとも１つの詳細カメラを回転させること、前記少なくとも１つの詳細カメラの光路においてミラーを回転させること、および、前記少なくとも１つの詳細カメラの画像センサにおける画素の隣接線の時間遅延統合をすること、を含む群から選択される機構を介してもたらされる、システム。
14. 請求項１２に記載のシステムであって、
    順方向運動補償（ＦＭＣ）は、前記少なくとも１つの詳細カメラの前記光路において可動式ミラーを介してもたらされる、システム。
15. 請求項１４に記載のシステムであって、
    前記順方向運動補償（ＦＭＣ）の前記可動式ミラーは振動させられ、前記少なくとも１つの詳細カメラの露出は前記振動と同期する、システム。
16. 請求項１から１５のいずれか一項に記載のシステムであって、
    前記少なくとも１つのカメラ装置の天底に対する指示方向は、ゼロ度および４５度を含む群から選択される、システム。
17. 請求項３に記載のシステムであって、
    それぞれの前記カメラ装置の天底に対する指示方向は、ゼロ度および４５度を含む群から選択される、システム。
18. 請求項１から１７のいずれか一項に記載のシステムであって、
    前記少なくとも１つの詳細カメラの画像センサは、前記詳細カメラによって撮られる写真の遠近短縮を低減するように傾斜させられる、システム。
19. 請求項１４に記載のシステムであって、
    前記順方向運動補償（ＦＭＣ）の可動式ミラーは、前記第２の可動式ミラーである、システム。

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