JP6796789B2

JP6796789B2 - 映像撮影装置

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Publication number: JP6796789B2
Application number: JP2016107725A
Authority: JP
Inventors: 学大北; 知章塘
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-05-30
Filing date: 2016-05-30
Publication date: 2020-12-09
Anticipated expiration: 2036-05-30
Also published as: JP2017216524A

Description

本開示は、空中を飛行しながら地上の映像を撮影する映像撮影装置に関する。

地上における農作物の生育状況や植物の植生を判定する指標として、ＮＤＶＩ（正規化差植生指数：Normalized Difference Vegetation Index）がある。このＮＤＶＩは、健康な植物が７００ｎｍ〜８００ｎｍの近赤外光を強く反射する性質を利用して算出された指標である。

特許文献１は、診断する範囲の植生を撮像し、撮像した画像からＮＤＶＩ画像を生成し、ＮＤＶＩ画像から植生を診断する方法を開示する。具体的には、特許文献１の方法では、可視光カメラ、近赤外カメラ、熱赤外カメラをリモコン式に撮影制御可能に気球に搭載し、気球を飛行させて空中から診断すべき範囲の植生を可視光カメラ、近赤外カメラ、熱赤外カメラにより撮影し、可視光カメラにより得られたＲ画像と近赤外カメラにより得られた画像とからＮＤＶＩ画像を取得し、ＮＤＶＩ画像と熱赤外カメラにより得られた熱赤外画像とにより植生を診断する。この方法によれば、気球に搭載した可視カメラで得られる可視Ｒ画像、近赤外カメラで得られる近赤外画像から得られるＮＤＶＩ画像と、熱赤外ＣＣＤカメラで得られる熱赤外画像を用いて植生の状態を診断するので、広範囲に詳細な植生の状態が判断でき、必要な経費を格段に少なくすることができる。

特開２００７−１４３４９０号公報

特許文献１では、ＮＤＶＩ画像の生成において、天候や時刻に依存した屋外光の状態の変動を考慮していない。

本開示は、天候や時刻に依存した太陽光の状態の変動に依存せずに精度のよいＮＤＶＩ情報の生成を可能とする画像データを生成する映像撮影装置を提供する。

本開示の一態様において、空中を飛行しながら地上の画像を撮影する映像撮影装置が提供される。映像撮影装置は、本体部と、本体部に取り付けられ、空中を飛行するための推進力を発生する推進部と、映像撮影装置の下方の被写体を撮影可能に本体部に取り付けられ、被写体を撮影して第１の画像情報を生成する第１のカメラと、受光した光に基づき第２の画像情報を生成する第２のカメラと、第２の画像情報を用いて第１の画像情報のホワイトバランスを補正する画像処理回路と、を備える。

本開示によれば、第２のカメラによる画像情報に基づき第１のカメラによる画像情報を補正する。これにより、第１のカメラによる画像情報は天候や時刻に依存した太陽光の変動の影響を受けなくなる。よって、そのような撮像画像を用いることで、天候や時刻に依存した太陽光の変動に依存しない精度のよいＮＤＶＩ画像を取得することができる。

本開示にかかる映像撮影装置の使用態様を説明するための図映像撮影装置の外観図映像撮影装置の構成を示すブロック図（Ａ）メインカメラの構成を説明した図、（Ｂ）サブカメラの構成を説明した図サブカメラまたはメインカメラにおける干渉フィルタの分光感度を説明した図映像撮影装置における画像処理回路の構成を示すブロック図ホワイトバランスの補正処理を説明するための図画像データにおけるホワイトバランス補正の具体例を示す図

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、発明者（ら）は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

［１−１．構成］
図１は、本開示の一実施の形態である映像撮影装置の利用態様を説明した図である。映像撮影装置１０は、空中を飛行しながら地上の森林や田畑等を撮影し、撮影した領域におけるＮＤＶＩを算出するための画像（以下「ＮＤＶＩ用画像」という）の画像データ（以下「ＮＤＶＩ用画像データ」という）を生成する装置である。

ＮＤＶＩは植生の分布状況や活性度を示す指標であり、健康な植物が７００ｎｍ〜８００ｎｍの近赤外光（ＮＩＲ）を強く反射する性質を利用して算出される指標である。ＮＤＶＩは下記式で算出される。
ＮＤＶＩ＝（ＮＩＲ−Ｂ）／（ＮＩＲ＋Ｂ）（１）
ここで、ＮＩＲは近赤外光成分の強度、Ｂは青色成分の強度である。

映像撮影装置１０により生成されるＮＤＶＩ用画像は、ＮＩＲ（近赤外）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青）の３つの色成分からなる画像である。ＮＤＶＩ用画像データの各画素について、式（１）を用いてＮＤＶＩを算出することでＮＤＶＩ画像が生成される。すなわち、本開示の映像撮影装置１０で生成されたＮＤＶＩ用画像をパーソナルコンピュータのような情報処理装置で処理することにより、ＮＤＶＩ値を含むＮＤＶＩ画像を取得できる。

太陽光の状態は天候や時刻に依存して変動する。例えば、晴天と曇天時の間または昼間と夕方との間で、太陽光の色温度すなわち太陽光に含まれるＮＩＲ成分とＢ成分の比率が変化する。すなわち、天候や時刻に依存してＮＤＶＩ用画像に含まれるＮＩＲ成分とＢ成分の比率が変化する。このためＮＤＶＩ用画像からＮＤＶＩ画像を生成する場合、ＮＤＶＩ用画像を撮像したときの天候や時刻に依存して、同じ植生状態であるにも関わらず、異なるＮＤＶＩ画像が得られ、正確な植生状態の判断ができないという課題がある。

そこで、本開示では、天候や時刻に依存した屋外光の状態の変動に依存せずに精度のよいＮＤＶＩ画像の生成を可能とするＮＤＶＩ用画像を提供できる映像撮影装置を説明する。

図２は、映像撮影装置１０の外観図である。図３は、特に映像撮影装置１０の飛行機能に関する構成を示したブロック図である。映像撮影装置１０は、本体１１と、飛行のための推進力を発生させる推進器１５とを備える。推進器１５は、本体１１の四角の各々から延在する支持部１３の先端に取り付けられる。本体１１の下側には電池２５が取り付けられている。本体１１の上側には、慣性計測装置１７と、測位装置２３と、地上にある操作装置と通信を行うための通信装置２４とが取り付けられている。本体１１内部には、飛行を制御するためのコントローラ１６が収納されている。

推進器１５はプロペラとプロペラを回転させるモータとからなる。図２の例では、映像撮影装置１０は４個の推進器１５を有しているが、推進器の数は４個に限定されず、例えば５個以上であってもよい。各推進器１５の回転数を適宜制御することで、映像撮影装置１０の移動方向や飛行状態を制御することができる。

慣性計測装置１７は、加速度センサやジャイロセンサを備え、飛行体１０の加速度や角速度を計測する装置である。慣性計測装置１７からの出力に基づき飛行体１０の挙動や姿勢が制御される。

測位装置２３は、ＧＰＳ（Global Positioning System）衛星から信号を受信して、飛行体１０の現在位置を計測する。通信装置２４は、無線通信を介して、地上の操作者が操作する操作装置から飛行制御のための指示を受信する。電池２５は、映像撮影装置１０の各要素に電源電圧を供給する。

映像撮影装置１０は、上述した飛行機能に関する構成に加えて、映像を撮影するための構成をさらに有する。具体的には、映像撮影装置１０は、本体１１の上側に取り付けられたサブカメラ１９と、本体１１の下側に取り付けられたメインカメラ２１とを備える。映像撮影装置１０は、サブカメラ１９を上側にしかつメインカメラ２１を下側にした姿勢で飛行しながら、メインカメラ２１により映像撮影装置１０下方の領域を撮影してＮＤＶＩ画像を生成する。

メインカメラ２１は、映像撮影装置１０の飛行中において、映像撮影装置１０の下方の被写体（森林、田畑等）を撮影してＮＤＶＩ用画像データを生成する。このため、メインカメラ２１は、図４（Ａ）に示すように、広角レンズを含む光学系２１ａと、ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサなどの画像センサ２１ｂとを備える。画像センサ２１ｂの受光面側には、カラーフィルタ２１ｃと、干渉フィルタ２１ｄとが配置されている。カラーフィルタ２１ｃは、画像センサ２１ｂの各画素に対してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各成分の光を選択的に受光させるためのフィルタである。干渉フィルタ２１ｄは、ＮＤＶＩ用画像の生成に必要なＮＩＲ成分を抽出するために、所定の波長領域の成分を遮断するフィルタである。この干渉フィルタ２１ｄの詳細については後述する。メインカメラ２１はさらに画像センサ２１ｂで生成された画像信号を処理して画像データを生成する処理回路（図示せず）を備えている。

サブカメラ１９は、映像撮影装置１０の飛行中において太陽光を受光し、メインカメラ２１で生成した画像データの補正用の画像情報を生成する。サブカメラ１９は、図４（Ｂ）に示すように、レンズを含む光学系１９ａと、ＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサなどの画像センサ１９ｂとを備える。画像センサ１９ｂの受光面側には、カラーフィルタ１９ｃと、干渉フィルタ１９ｄとが配置されている。カラーフィルタ１９ｃは、画像センサ１９ｂの各画素に対してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各成分の光を選択的に受光させるためのフィルタである。干渉フィルタ１９ｄは、ＮＤＶＩ用画像の生成に必要なＮＩＲ成分を抽出するために、所定の波長領域の成分を遮断するフィルタである。この干渉フィルタ１９ｄの詳細については後述する。さらに、サブカメラ１９において、入射光の光路の前段に（すなわち、画像センサ１９ｂに光を導光する開口部１９ｅにおいて）乳白色拡散板１９ｆが配置されている。乳白色拡散板１９ｆにより、サブカメラ１９は、その画角全体において拡散された均一な光を受光することができる。サブカメラ１９はさらに画像センサ１９ｂで生成された画像信号を処理して画像データを生成する処理回路（図示せず）を備えている。

図５を用いて、干渉フィルタ１９ｄ、２１ｄの機能について説明する。本実施形態の映像撮影装置１０は、ＮＤＶＩ画像の生成に用いるＮＤＶＩ用画像を撮影するための装置である。ＮＤＶＩ用画像は、ＮＩＲ（近赤外）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３つの成分からなる画像である。このため、メインカメラ２１及びサブカメラ１９それぞれの画像センサ２１ｂ、１９ｂの前段に、ＮＩＲ領域（例えば７００ｎｍ以上かつ８００ｎｍ以下）の光を抽出するための干渉フィルタ２１ｄ、１９ｄを配置している。図５（Ａ）に干渉フィルタ１９ｄ、２１ｄの特性を示す。図５（Ａ）に示すように、干渉フィルタ１９ｄ、２１ｄは、ＮＤＶＩ画像の生成に必要なＮＩＲ領域の低波長側の領域Ｒ１（例えば５５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の領域）と高波長側の領域Ｒ２（例えば８００ｎｍ以上の領域）とを遮断する特性を有する。例えば、画像センサ２１ｂ、１９ｂにおいて、本来図５（Ｂ）に示すような分光感度が得られる場合に、干渉フィルタ２１ｄ、１９ｄを配置することで、図５（Ｃ）に示すように、ＮＩＲ領域よりも低い波長領域Ｒ１と、ＮＩＲ領域よりも高い領域Ｒ２とがカットされた分光感度に変更される。なお、図５（Ｃ）では、ＮＩＲ、Ｇ、Ｂの各ピーク値が同じになるようにそれぞれのレベルが調整されている。

本実施形態の映像撮影装置１０では、サブカメラ１９は太陽からの直接光を受光できるように本体１１の上側に取り付けられている。よって、サブカメラ１９により撮影された画像は太陽光の状態を示す情報を含んでいる。すなわち、サブカメラ１９により撮影された画像は天候や時刻による太陽光の変動を示す情報を含む。そこで、本実施形態の映像撮影装置１０では、サブカメラ１９により撮影された画像の情報を用いて、メインカメラ２１で撮影された画像情報を補正する。具体的には、メインカメラ２１で撮影された画像におけるホワイトバランスを補正（調整）する。これにより、画像撮影時における天候状態や時間帯の影響を排除したＮＤＶＩ用画像の生成が可能となる。そして、このＮＤＶＩ用画像からＮＤＶＩ画像を生成することで、天候状態や時間帯に依存しない精度のよいＮＤＶＩ情報を取得することができる。このため、映像撮影装置１０はさらに図６に示すようなメインカメラ２１で撮影された画像を補正する画像処理回路を備えている。

図６は、メインカメラ２１で撮影された画像を処理する画像処理回路４０の構成を示すブロック図である。画像処理回路４０は、サブカメラ１９を制御するサブカメラ制御部４１と、ＤＲＡＭ４２と、ホワイトバランス（ＷＢ）を調整するＷＢ補正部４３と、画像における輝度及び色差を処理するＹ／Ｃ処理部４８と、画像の圧縮処理を行うＪＰＥＧ処理部４９とを備える。ＷＢ補正部４３は、ＲＧＢ変換、ホワイトバランス調整値補正、ホワイトバランスゲイン変換を行う。

［１−２．動作］
以上のように構成される映像撮影装置１０におけるＮＤＶＩ用画像の撮影動作について、以下に説明する。

映像撮影装置１０は、ＮＤＶＩの測定対象（田畑、森林等）となる領域の上空を飛行しながらメインカメラ２１により測定対象となる領域に対する画像を撮影する。メインカメラ２１は、測定対象（田畑、森林等）からの太陽光の反射光を受光して画像データ（画像情報）を生成する。一方、サブカメラ１９は、太陽光を直接受けて画像データ（画像情報）を生成する。画像処理回路４０（図６参照）は、メインカメラ２１により生成された画像データにおけるホワイトバランスを、サブカメラ１９により生成された画像データに基づきリアルタイムで補正してＮＤＶＩ用画像を生成する。以下、画像処理回路４０におけるホワイトバランスの補正処理について図６を参照して説明する。

サブカメラ１９は映像撮影装置１０の飛行中に受光した光に基づき画像データを生成し、生成した画像データを画像処理回路４０に送信する。その際、サブカメラ１９は、Ｙ／Ｃデータ形式の画像データをＭＩＰＩインタフェース規格（Mobile Industry Processor Interface）に準拠した形式で画像処理回路４０に送信する。

画像処理回路４０は、サブカメラ１９から受信した画像データ（Ｙ／Ｃデータ）を一旦ＤＲＡＭ４２に格納する。画像処理回路４０のホワイトバランス補正部４３は、ＤＲＡＭ４２に格納した画像データを読み出し、ホワイトバランス調整のためのゲイン（以下「ＷＢゲイン」という）を求める。以下、ＷＢゲインの算出方法について具体的に説明する。

ＷＢ補正部４３は、ＤＲＡＭ４２からＹＣ形式の画像データを読み出し、ＲＧＢ形式（ＮＩＲ、Ｇ、Ｂ）の画像データに変換する。その後、ＷＢ補正部４３は、ＲＧＢ形式に変換された画像データを参照して、ホワイトバランス調整値（ＷＢ調整値）（Ｉ^*main_NIR、Ｉ^*main_G、Ｉ^*main_B）を次式で求める（図７（Ａ）、（Ｂ）参照）。
Ｉ^*m_ir ＝Ｋ_ir × Ｉs_ir （２ａ）
Ｉ^*m_g ＝Ｋ_g × Ｉs_g （２ｂ）
Ｉ^*m_b ＝Ｋ_b × Ｉs_b （２ｃ）

ここで、Ｉs_ir、Ｉs_g、Ｉs_bは、映像撮影装置１０の飛行中にサブカメラ１９により生成された画像データにおけるＮＩＲ（近赤外）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のそれぞれの成分の感度である（図７（Ａ）参照）。係数Ｋ_ir、Ｋ_g、Ｋ_bは、メインカメラ２１による画像データにおける各成分（ＮＩＲ、Ｇ、Ｂ）の感度と、サブカメラ１９による画像データにおける各成分の感度との比であり、下記式で求められる。
Ｋ_ir ＝Ｉm_ir0／Ｉs_ir0 （３ａ）
Ｋ_g ＝Ｉm_g0／Ｉs_g0 （３ｂ）
Ｋ_b ＝Ｉm_b0／Ｉs_b0 （３ｃ）
ここで、Ｉm_ir0、Ｉm_g0、Ｉm_b0は、所定の条件でメインカメラ２１により撮像された画像から事前に求められた、画像データにおけるＮＩＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの成分の感度である。また、Ｉs_ir0、Ｉs_g0、Ｉs_b0は、メインカメラ２１と同一条件でサブカメラ１９により撮像された画像から事前に求められた、ＮＩＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの成分の感度である。係数Ｋ_ir、Ｋ_g、Ｋ_bの値は事前に求められ、画像処理回路４０内に格納されている。

すなわち、式（２ａ）〜（２ｃ）は、事前に求められたメインカメラ２１とサブカメラ１９の感度の比Ｋ_ir、Ｋ_g、Ｋ_bと、サブカメラ１９による飛行中の画像データから得られた各成分の強度とに基づきＷＢ調整値（Ｉ^*m_ir、Ｉ^*m_g、Ｉ^*m_b）を求めている。

次に、ＷＢ補正部４３は、ＷＢ調整値（Ｉ^*m_ir、Ｉ^*m_g、Ｉ^*m_b）に基づき、各成分の強度（感度）を同じレベルにするためのＷＢゲイン（Ｗ_ir、Ｗ_g、Ｗ_b）を求める（図７（Ｃ）参照）。ＷＢゲインは下記式で求められる。
Ｗ_ir＝Ｉ^*m_ir／Ｉ^*m_g （４ａ）
Ｗ_g＝Ｉ^*m_g／Ｉ^*m_g （４ｂ）
Ｗ_b＝Ｉ^*m_b／Ｉ^*m_g （４ｃ）

画像処理回路４０は、このＷＢゲイン（Ｗ_ir、Ｗ_g、Ｗ_b）を用いてメインカメラ２１により撮像された画像を示す画像データにおいて下記式によりホワイトバランスを補正（調整）する。
Ｉ_ir ＝Ｗ_ir× Ｉm_ir （５ａ）
Ｉ_g ＝Ｗ_g × Ｉm_g （５ｂ）
Ｉ_b ＝Ｗ_b × Ｉm_b （５ｃ）
ここで、Ｉm_ir、Ｉm_g、Ｉm_bはそれぞれ、メインカメラ２１により、映像撮影装置１０の飛行中に生成された画像データにおける各画素のＮＩＲ、Ｇ、Ｂ各成分の強度である。Ｉ_ir、Ｉ_g、Ｉ_bはそれぞれ、ホワイトバランスが補正された後の画像データにおける各画素のＮＩＲ、Ｇ、Ｂ各成分の強度である。

以上のようにして、サブカメラ１９により生成された画像情報に基づき、メインカメラ２１により生成された画像データにおいてホワイトバランスを補正した画像データが生成される。

ホワイトバランスが補正された画像データはＹ／Ｃ処理部４８によりＹＣ処理がなされ、その後、ＪＰＥＧ処理部４９により画像圧縮処理がなされ、ＮＤＶＩ用画像データとして出力される。出力された画像データは、フラッシュメモリやメモリカード等の記録媒体に格納される。

図８は、ホワイトバランス補正の具体例を説明するための図である。図８（Ａ１）〜（Ａ３）は太陽光に含まれる波長成分の変動を示した図である。図８（Ａ１）〜（Ａ３）において、横軸は光の波長、縦軸は光強度を示している。図８（Ｂ１）〜（Ｂ３）は、図８（Ａ１）〜（Ａ３）それぞれの太陽光の状態のときにサブカメラ１９の画像情報から検出される太陽光のＮＩＲ、Ｇ、Ｂ成分の感度を示した図である。図８（Ｃ１）〜（Ｃ３）は、ホワイトバランス補正がなされた後の画像データにおけるＮＩＲ、Ｇ、Ｂ成分の感度を示した図である。図８（Ｂ１）〜（Ｂ３）、（Ｃ１）〜（Ｃ３）において、横軸は光の波長、縦軸は相対的な感度を示している。

図８（Ａ１）〜（Ａ３）に示すように、時間や天候状態により太陽光に含まれる波長成分が変動する。図８（Ａ１）〜（Ａ３）はそれぞれ色温度が５０００Ｋ、７０００Ｋ、９０００Ｋの場合の光の成分を示す。対応光の色温度がそのような状態にある場合、サブカメラ１９により撮影された画像において、図８（Ｂ１）〜（Ｂ３）に示すように太陽光の波長成分が含まれる。すなわち、太陽光の変動により、図８（Ｂ１）〜（Ｂ３）に示すようにＮＩＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分間の相対的強度も変動している。より具体的には、色温度が５０００Ｋの場合（図８（Ａ１）参照）、図８（Ｂ１）に示すように、ＮＩＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分は同じ強度レベルである。これに対して、色温度が７０００Ｋまたは９０００Ｋの場合（図８（Ａ２）、（Ａ３）参照）、図８（Ｂ２）、（Ｂ３）に示すように、Ｂ成分に対して、ＮＩＲ成分、Ｇ成分の強度が低くなっている。

このような変動に対して、ＷＢ補正部４３は、上述のようにして、サブカメラ１９により生成された画像データが示す画像情報に基づき、メインカメラ２１により生成された画像データにおけるホワイトバランスを調整する。これにより、図８（Ｃ１）〜（Ｃ３）に示すように、画像におけるＮＩＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分の強度レベルが等しくなるようにホワイトバランスが補正される。

［１−３．効果等］
以上のように、本実施の形態の映像撮影装置１０は空中を飛行しながら地上の画像を撮影する装置である。映像撮影装置１０は、本体１１と、本体１１に取り付けられ、空中を飛行するための推進力を発生する推進器１５と、映像撮影装置１０の下方の被写体を撮影可能に本体１１に取り付けられ、被写体を撮影して画像データ（第１の画像情報の一例）を生成するメインカメラ２１（第１のカメラの一例）と、受光した光に基づき画像データ（第２の画像情報の一例）を生成するサブカメラ１９（第２のカメラの一例）と、メインカメラ２１で生成された画像データ（第１の画像情報）をサブカメラ１９で生成された画像データ（第２の画像情報）を用いて補正する画像処理回路４０と、を備える。

本実施の形態の映像撮影装置１０によれば、メインカメラ２１により生成された画像データのホワイトバランスをサブカメラ１９で生成された画像データ（第２の画像情報）を用いて補正する。これにより、天候や時刻に依存した太陽光の状態の変動に依存しないＮＤＶＩ用画像データを生成でき、このようなＮＤＶＩ用画像データからＮＤＶＩを求めることで、天候や時刻に依存した太陽光の状態の変動に影響を受けないＮＤＶＩ画像を取得することが可能となる。

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態１で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

上記の実施の形態では、ＮＤＶＩ算出のための画像を撮影する撮影装置を説明したが、映像撮影装置１０により生成された画像データはＥＮＤＶＩの解析にも使用できる。ＥＮＤＶＩの値は下記式で計算できる。
ＥＮＤＶＩ＝｛（ＮＩＲ＋Ｇ）−２・Ｂ｝／｛（ＮＩＲ＋Ｇ）＋２・Ｂ｝
ここで、ＮＩＲは近赤外光成分の感度、Ｂは青色成分の感度、Ｇは緑色成分の感度である。

上記の実施の形態では、ＮＤＶＩを式（１）で算出することを前提として、図５（Ａ）に示す特性を有する干渉フィルタを説明したが、干渉フィルタの特性は図５（Ａ）に示すものに限定されない。ＮＤＶＩは式（１）以外の式で算出してもよく。その場合、干渉フィルタの特性はＮＤＶＩの算出式に応じて適宜設定すればよい。すなわち、干渉フィルタにおいて、ＮＤＶＩの算出に必要な波長領域の成分を抽出できるように、透過させる波長の領域及び透過を遮断する波長の領域を設定すればよい。

上記の実施の形態では、サブカメラ１９により生成された画像情報に基づきメインカメラ２１により生成された画像データのホワイトバランスを補正した。メインカメラ２１により生成された画像データにおいて、ホワイトバランスに限らず、サブカメラ１９により生成された画像情報に基づき他の特性を補正してもよい。

上記の実施の形態において、映像撮影装置１０のコントローラ１６や画像処理回路４０の機能はハードウェアとソフトウェアの協働により実現されてもよいし、専用のハードウェア回路により実現されてもよい。すなわち、コントローラ１６や画像処理回路４０は、ＣＰＵ、ＭＰＵ，ＤＳＰ、マイコン、またはＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ等の電子回路を含んでもよい。

上記の実施の形態で開示した思想は、ＮＤＶＩ用画像を撮影する撮影装置への適用に限定されず、種々の解析のための画像を太陽光の下で撮像する撮影装置に適用できる。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

本開示によれば、天候や時刻に依存した太陽光の変動の影響を受けない画像データを提供できる。よって、本開示は種々の解析（例えば、ＮＤＶＩ解析）のための画像を太陽光の下で撮影する撮影装置に有用である。

１０映像撮影装置（飛行体）
１１本体
１３支持部
１５推進器
１６コントローラ
１７慣性計測装置
１９サブカメラ
２１メインカメラ
２３測位装置
２４通信装置
２５電池
４０画像処理回路
４１サブカメラ制御部
４２ＤＲＡＭ
４３ＷＢ補正部
４８Ｙ／Ｃ処理部
４９ＪＰＥＧ処理部

Claims

空中を飛行しながら地上の画像を撮影する映像撮影装置であって、
本体部と、
前記本体部に取り付けられ、空中を飛行するための推進力を発生する推進部と、
前記映像撮影装置の下方の被写体を撮影可能に前記本体部に取り付けられ、前記被写体を撮影して第１の画像情報を生成する第１のカメラと、
前記映像撮影装置の上方からの光を受光できるように前記本体部に配置され、受光した光に基づき第２の画像情報を生成する第２のカメラと、
前記第２の画像情報を用いて前記第１の画像情報のホワイトバランスを補正する画像処理回路と、を備え、
前記画像処理回路は、
１）前記第１のカメラと前記第２のカメラの感度の比と、前記第２のカメラによる飛行中の前記第２の画像情報とに基づきＷＢ調整値を求め、
２）前記ＷＢ調整値に基づきＷＢゲインを求め、
３）前記ＷＢゲインを用いて前記第１の画像情報のホワイトバランスを補正する、
映像撮影装置。
前記第２のカメラにおいて光を受光する開口部に乳白色拡散板を配置し、前記第２のカメラは前記乳白色拡散板を介して受光する、請求項１記載の映像撮影装置。
前記第１及び第２のカメラは、近赤外、青、緑の各成分を抽出するフィルタと、前記フィルタを介して受光した光に基づき画像情報を生成する画像センサと、を含む、請求項１記載の映像撮影装置。