JP7375402B2 - 情報処理方法、情報処理装置およびプログラム - Google Patents

情報処理方法、情報処理装置およびプログラム Download PDF

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Description

特許法第30条第2項適用 1 開催日:平成31年 2月28日 開催名:廃炉・汚染水対策チーム会合/事務局会議(第63回) 開催場所:東京電力ホールディングス株式会社 本社 本館503A/B会議室 2 公開日(ウェブサイト掲載日):令和 1年 5月13日 ウェブサイトのアドレス: https://www.restec.or.jp/achievement/techreport-2019 https://www.restec.or.jp/ja/wp-content/uploads/2019/06/03_tepco.pdf 刊行物(報告書) 『福島第一原子力発電所 2号機原子炉格納容器内部調査(2018年1月)取得映像の画像処理について』 3 開催日:令和1年 6月 6日 開催名:2019年度 経営技術戦略研究所報告会 ~注力領域および顕著な成果が見込める研究と今後の展望~ 開催場所:東京電力ホールディングス株式会社 本社(本館)3階C会議室 4 開催日:令和 1年 6月12日 集会名:2019年 技術成果報告会 一般財団法人リモート・センシング技術センター 開催名:機械振興会館 地下2階ホール
本発明は、情報処理方法、情報処理装置およびプログラムに関する。
複数の撮影装置の撮影により取得された複数の撮影画像を合成して、1つの連続した画像を生成する画像合成装置が検討等されている(特許文献1参照。)。
国際公開第2018/105097号
しかしながら、複数の撮影装置が使用される場合には、撮影装置に要するコストが大きくなる場合があった。
また、複数の撮影装置を使用することが難しい状況もあり得た。
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、1つの撮影装置の撮影により取得された撮影画像を用いて、1つの連続した画像を生成することができる情報処理方法、情報処理装置およびプログラムを提供することを課題とする。
一構成例として、情報処理装置が、元動画を取得し、取得された前記元動画から、前記元動画の時間長よりも短い時間長の複数の動画を抽出し、所定の空間に、抽出された2以上の動画を貼り合わせ、前記動画が貼り合わされた結果を用いてパノラマ合成画像を生成し、この場合に、2以上の前記動画を用いて構成される画像群を複数生成し、生成された複数の前記画像群を貼り合わせて前記パノラマ合成画像を生成する、情報処理方法である。
一構成例として、情報処理方法において、前記情報処理装置は、さらに、生成された前記パノラマ合成画像を構成する1以上の前記動画を再生して表示する、構成が用いられてもよい。
一構成例として、情報処理方法において、前記情報処理装置は、複数の前記動画とともに、前記動画が存在しない部分に静止画像を貼り合わせ、前記パノラマ合成画像を生成する、構成が用いられてもよい。
一構成例として、情報処理方法において、前記所定の空間は、三次元の球面、または、二次元の平面である、構成が用いられてもよい。
一構成例として、情報処理方法において、前記画像群は、前記元動画を撮影した撮影装置の撮影方向の変化と同じ方向にある2以上の前記動画を用いて構成される、または、前記元動画を撮影した撮影装置の撮影方向の変化と異なる方向にある2以上の前記動画を用いて構成される、構成が用いられてもよい。
一構成例として、情報処理方法において、前記元動画は、原子炉格納容器の内部が撮影された動画であり、前記元動画は、SDの規格に合った撮影装置によって撮影された動画である、構成が用いられてもよい。
一構成例として、元動画を取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記元動画から、前記元動画の時間長よりも短い時間長の複数の動画を抽出し、所定の空間に、抽出された2以上の動画を貼り合わせ、前記動画が貼り合わされた結果を用いてパノラマ合成画像を生成し、この場合に、2以上の前記動画を用いて構成される画像群を複数生成し、生成された複数の前記画像群を貼り合わせて前記パノラマ合成画像を生成する画像処理部と、を備える情報処理装置である。
一構成例として、元動画を取得する機能と、取得された前記元動画から、前記元動画の時間長よりも短い時間長の複数の動画を抽出する機能と、所定の空間に、抽出された2以上の動画を貼り合わせる機能と、前記動画が貼り合わされた結果を用いてパノラマ合成画像を生成し、この場合に、2以上の前記動画を用いて構成される画像群を複数生成し、生成された複数の前記画像群を貼り合わせて前記パノラマ合成画像を生成する機能と、をコンピュータに実現させるためのプログラムである。
本発明に係る情報処理方法、情報処理装置およびプログラムによれば、1つの撮影装置の撮影により取得された撮影画像を用いて、1つの連続した画像を生成することができる。
本発明の一実施形態に係る原子炉格納容器の内部の概略的な構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る調査ユニットの概略的な構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る調査ユニットのカメラによって撮影された撮影画像データの一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る仮想ドームの中心から見たパノラマ合成画像を示す図である。 本発明の一実施形態に係る画像群の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る複数の画像群の合成結果の画像の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る2つの画像のつなぎ目を有する画像の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る所定の画像処理の前の画像の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る所定の画像処理の後の画像の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る情報処理装置の機能ブロックの一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る情報処理装置において行われる処理の手順の一例を示す図である。
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態では、本発明の一実施形態に係る情報処理装置などを、原子炉格納容器の内部の撮影画像の処理に適用した場合について説明する。
[原子炉格納容器の内部]
図1は、本発明の一実施形態に係る原子炉格納容器の内部(原子炉格納容器内部11)の概略的な構成を示す図である。
原子炉格納容器内部11には、プラットホーム31と、制御棒駆動機構ハウジング32と、ケーブルトレイ33と、中間作業架台34と、制御棒駆動機構交換機35と、制御棒駆動機構交換用レール36を備える。なお、制御棒駆動機構は、例えば、CRD(Control Rod Drive)と呼ばれてもよい。
また、原子炉格納容器内部11に、ペデスタルの開口部(ペデスタル開口部51)と、ペデスタルの底部(ペデスタル底部52)と、作業員がアクセスするための開口部(作業員アクセス開口部53)と、プラットホーム上面54を示してある。
なお、原子炉格納容器のペデスタルは、原子炉本体を支える基礎のことである。
また、原子炉格納容器は、例えば、RPV(Reactor Pressure Vessel)と呼ばれてもよい。
また、図1には、テレスコピック式調査装置71と、調査ユニット72を示してある。
本実施形態では、原子炉格納容器の外部から遠隔操作によって、テレスコピック式調査装置71を介して、調査ユニット72を制御することが可能である。例えば、原子炉格納容器の外部に存在するユーザ(例えば、人)が所定の装置を操作すると、この操作の内容に応じた動作をテレスコピック式調査装置71および調査ユニット72が行う。これにより、例えば、調査ユニット72の移動、向きなどの姿勢の変更、および、撮影などの制御が可能である。
ここで、図1の例では、原子炉格納容器内部11の様子を概略的に示してある。また、図1の例では、原子炉格納容器内部11が損傷を受けていないときの様子を示してある。
本実施形態では、原子炉格納容器内部11が損傷を受けた後の様子を、調査ユニット72により調査する。原子炉格納容器内部11は、放射線環境となっている。
[調査ユニット]
図2は、本発明の一実施形態に係る調査ユニット72の概略的な構成を示す図である。
調査ユニット72は、本体部111と、カメラ131を備える。カメラ131は、撮影装置の一例である。
カメラ131は、本体部111に取り付けられている。他の構成例として、カメラ131は、本体部111と一体に構成されてもよい。
図2には、カメラ131について、パン軸151およびチルト軸152を示してある。
[調査ユニットのカメラ]
本実施形態では、SD(Standard definition)の規格に合ったカメラ131が用いられている。SDの規格における画素数は、720×480ピクセルである。
ここで、SDの規格に合ったカメラ131は、例えば、フル4Kなどの性能を有するカメラと比べて、性能は低いが、放射線環境に強い。フル4Kのカメラあるいは360度の撮影が可能なカメラなどは、放射線環境で壊れる可能性が高い。このため、本実施形態では、SDの規格によって、長方形の画角の動画像を撮影するカメラ131が用いられている。
本実施形態では、調査ユニット72は、遠隔に存在するユーザによって行われる操作により制御される。カメラ131を用いた撮影についても、遠隔に存在するユーザによって行われる操作により制御される。
カメラ131は、パン軸151の周り、および、チルト軸152の周りに、回転することが可能である。本実施形態では、カメラ131が、パン軸151の周り、および、チルト軸152の周りに、回転させられることで、パン軸151の周りの角度およびチルト軸152の周りの角度が変更される。このように、カメラ131の撮影方向が変更されることで、パノラマ合成画像を生成するための複数の画像を取得することが可能になる。
なお、本実施形態におけるパノラマ合成画像は、例えば、パノラマ画像などと呼ばれてもよい。
[カメラの撮影画像]
図3は、本発明の一実施形態に係る調査ユニット72のカメラ131によって撮影された撮影画像データ211の一例を示す図である。
撮影画像データ211は、本実施形態におけるパノラマ合成画像を生成するための元の動画像(元動画)となる。
図3には、撮影の時間を表す時間軸を示してある。なお、撮影の時間は、例えば、絶対的な時間であってもよく、あるいは、相対的な時間であってもよい。
撮影画像データ211は、複数の単位部251-1~251-N(Nは2以上の整数)から構成されている。それぞれの単位部251-1~251-Nは、移動部231-1~231-Nと、静止部232-1~232-Nから構成されている。
なお、図3の例では、説明の便宜上、撮影画像データ211の簡易な構成例を示したが、撮影画像データ211は、単位部251-1~251-N以外の部分を含んでもよい。つまり、本実施形態では、撮影画像データ211は、時間的に連続した一連の撮影画像のデータであるため、図3の例のように正確に周期的に撮影された画像のデータになるとは限られず、途中に様々な撮影画像が入る可能性があるが、説明の便宜上、図3の例を用いて説明する。
本実施形態では、それぞれの単位部251-1~251-Nにおいて、移動部231-1~231-Nは、カメラ131の撮影方向が移動させられているときにカメラ131によって撮影された動画像のデータである。
また、それぞれの単位部251-1~251-Nにおいて、静止部232-1~232-Nは、カメラ131の撮影方向が静止させられているときにカメラ131によって撮影された動画像のデータである。
本実施形態では、カメラ131の撮影方向の移動は、パン軸151の周りの回転およびチルト軸152の周りの回転のうちの一方または両方が行われることで実現される。
一方、カメラ131の撮影方向が静止させられているときは、パン軸151の周りの回転およびチルト軸152の周りの回転の両方が行われていないときである。
本実施形態では、カメラ131の撮影方向の移動と、カメラ131の撮影方向の静止とが、交互に繰り返される。また、それぞれの単位部251-1~251-Nの時間の長さは同じであり、それぞれの移動部231-1~231-Nの時間の長さは異なってもよく、それぞれの静止部232-1~232-Nの時間の長さは異なってもよい。
なお、それぞれの移動部231-1~231-Nの時間の長さは、同じ長さのものがあってもよい。また、それぞれの静止部232-1~232-Nの時間の長さは、同じ長さのものがあってもよい。
一例として、まず、カメラ131のパン軸151の周りの回転が行われることで、当該回転の方向の位置が設定される。次に、カメラ131のチルト軸152の周りの回転が所定の角度行われることで、当該回転の方向の位置が設定される。そして、カメラ131の撮影方向が静止させられた状態で、カメラ131によって動画像が撮影される。次に、カメラ131のチルト軸152の周りの回転がさらに所定の角度行われることで、当該回転の方向の位置が設定される。そして、カメラ131の撮影方向が静止させられた状態で、カメラ131によって動画像が撮影される。このようなカメラ131のチルト軸152の周りの回転と撮影が必要な回数行われた後に、再び、カメラ131のパン軸151の周りの回転が行われることで、当該回転の方向の位置が異なる位置に設定される。そして、カメラ131のチルト軸152の周りの回転と撮影が必要な回数行われる。以降も同様な処理が行われる。これにより、カメラ131のパン軸151の周りの様々な回転角度、および、カメラ131のチルト軸152の周りの様々な回転角度で、カメラ131の撮影方向が静止させられた状態における動画像が撮影される。
図3の例では、撮影画像データ211は、一連の連続した動画像のデータである。
本実施形態では、あらかじめ、ユーザによってカメラ131を遠隔操作して動画像を撮影するときにおける操作の手順が定められている。カメラ131の遠隔操作は、ユーザの手動で、操作の手順に沿った計画通りに行われる。ただし、ユーザの手動で行われることから、操作の手順に対して多少のずれが生じ得る。
例えば、ユーザは遠隔制御装置(図示せず)を操作してカメラ131の移動およびカメラ131による撮影を制御する。また、カメラ131によって撮影された動画像は、当該遠隔制御装置の画面に表示され、ユーザは当該画面に表示される動画像を確認することが可能である。
本実施形態では、撮影画像データ211には、カメラ131の撮影方向に関する情報は付加されない。カメラ131の撮影方向に関する情報は、カメラ131のパン軸151の周りの回転角度の情報、および、カメラ131のチルト軸152の周りの回転角度の情報である。
本実施形態では、撮影画像データ211は、あらかじめ定められた操作の手順にしたがって取得されることから、ユーザの手動に起因するずれを除いて、全体にわたって、カメラ131の撮影方向と対応付けることが可能である。
[パノラマ合成画像]
図4は、本発明の一実施形態に係る仮想ドーム(仮想的なドーム)の中心から見たパノラマ合成画像311を示す図である。
本実施形態では、複数の画像が合成されたパノラマ画像(パノラマ合成画像311)が生成される。
図4の例では、パノラマ合成画像311における3箇所の枠331、332、333と、それぞれの枠331、332、333における画像351、352、353を示してある。なお、他の箇所についても同様である。
それぞれの画像351~353は、パノラマ合成画像311と比べて、小さい。
ここで、本実施形態では、仮想ドームの任意の位置から見たパノラマ合成画像が生成されてもよい。
また、例えば、仮想ドームにおける2以上の異なる位置から見た2以上のパノラマ合成画像が生成されてもよい。具体例として、仮想ドームの底の位置から天井の方を見たパノラマ合成画像と、仮想ドームの天井の位置から底の方を見たパノラマ合成画像が生成されてもよい。本実施形態では、図3に示されるような1つの共通の撮影画像データ211から複数の異なるパノラマ合成画像を生成することが可能である。
本実施形態では、概略的には、パノラマ合成画像と比べて小さい複数の画像を、プラネタリウムのように仮想ドームの曲面スクリーンに映し出すような態様で貼り合わせ、このように貼り合わされた複数の画像の集合を広角カメラで撮影した結果の画像を、当該パノラマ合成画像とすることが行われる。ここで、このような複数の画像を貼り合わせる処理、および複数の画像の集合を広角カメラで撮影した結果の画像を生成する処理は、例えば、コンピュータにおいてソフトウェア的に行われる。つまり、仮想ドームは、コンピュータにおいてソフトウェア的に生成される。また、実際に広角カメラで撮影するのではなく、それと同様な撮影画像を、コンピュータにおいてソフトウェア的に生成することが行われる。
なお、複数の画像の集合を広角カメラで撮影した結果の画像を生成する処理は、任意の手法を用いて行われてもよく、例えば、従来から知られている公知の手法を用いて行われてもよい。
一例として、パノラマ合成画像311を構成する画像は、すべて、動画像である。
他の例として、パノラマ合成画像311を構成する画像は、動画像と、静止画像を含む。具体例として、パノラマ合成画像311を構成する画像として、動画像を用いることが可能な箇所については動画像が用いられ、動画像を用いることが不可能な箇所については静止画像が用いられる。動画像を用いることが可能な箇所としては、例えば、動画像が存在する箇所、あるいは、所定の基準以上の品質の動画像が存在する箇所などであってもよい。
ここで、静止画像としては、任意の手法で取得された静止画像が用いられてもよい。
一例として、カメラ131による撮影において、動画像の撮影と次の動画像の撮影との間に、カメラ131の撮影方向を静止させて静止画像の撮影が行われてもよく、当該静止画像が用いられてもよい。
他の例として、図3に示されるような撮影画像データ211とは別に、静止画像が用意されてもよい。
なお、静止画像は、例えば、撮影された1フレームの静止画像が用いられてもよく、あるいは、撮影された複数のフレームの静止画像の平均などが用いられてもよい。
また、動画像の時間長は、任意の時間長であってもよい。一例として、5秒または5秒程度の時間長の動画像が用いられてもよい。
また、複数の動画像が用いられる場合に、それぞれの動画像の時間長は、同じであってもよく、または、異なってもよい。
なお、本実施形態では、時間的に連続した撮影画像データ211から複数の動画像が抽出されるため、異なる動画像の撮影時刻は異なる。
また、本実施形態では、パノラマ合成画像として、仮想ドームの所定の位置から見て、ある方向に360度の眺望がある画像が用いられるが、これに限られない。
また、1枚のパノラマ合成画像を構成する画像の数としては、任意の数であってもよい。例えば、1枚のパノラマ合成画像は、90枚程度の画像を用いて構成されてもよい。
[画像群]
図5は、本発明の一実施形態に係る画像群411の一例を示す図である。
本実施形態では、複数の画像を用いて画像群411が生成される。そして、複数の異なる画像群411を用いてパノラマ合成画像が生成される。
図5の例では、画像群411に含まれる一部の画像431~439を示してある。
本実施形態では、画像群411は、長方形の形状を有する。この形状は、例えば、短冊状などと呼ばれてもよい。
パノラマ合成画像は、複数の画像群411を用いて構成される。それぞれの画像群411は複数の画像を用いて構成される。それぞれの画像は、パノラマ合成画像となったときにそれぞれの画像に対応する箇所に配置されるように、それぞれの画像に対応する画像群411に配置される。
本実施形態では、画像群411において、長方形の形状における互いに直交する2つの辺の方向のそれぞれについて、隣接する2つの画像は所定の割合だけ重ねられている。当該所定の割合は、例えば、全体の1/3である。具体的には、画像群411において、長方形の形状における互いに直交する2つの辺の方向のそれぞれを横方向、縦方向と呼ぶと、横方向について隣接する2つの画像は1/3ずつ重なっており、かつ、縦方向について隣接する2つの画像は1/3ずつ重なっている。
なお、それぞれの画像は、パノラマ合成画像となったときに、元の画像のまま残っているとは限らない。つまり、それぞれの画像は、パノラマ合成画像となったときに、元の画像のまま残っている場合と、元の画像のうちの一部が残っている場合とがあり得る。
図5の例では、画像群411に含まれる9枚の画像431~439について、重複している様子の一例を示してある。図5の例では、上側(本例では、図5の紙面の見える側)に示されている画像部分が、当該画像部分と重複している他の画像部分(図5の例では、見えない画像部分)よりも優先されて採用される。
[複数の画像群の合成結果]
図6は、本発明の一実施形態に係る複数の画像群の合成結果の画像511の一例を示す図である。
複数の画像群の合成結果の画像511において、複数の画像群が合成されている。それぞれの画像群は、元は図5に示される形状を有するが、2つ以上の画像群どうしで重なる画像部分ではいずれか1つの画像群の画像部分が採用されることから、元の形状のままの画像群であるか、または、元の形状よりも小さい画像群となっている。なお、元の形状よりも小さい画像群は、例えば、1つの画像、または、1つの画像よりも小さい画像部分となってもよい。
ここで、2つ以上の画像群どうしで重なる画像部分において、採用される1つの画像群の画像部分を決定する手法としては、様々な手法が用いられてもよい。例えば、上下の重なり順が規定されて、2つ以上の画像群が重ねられた状態において、一番上の画像群の画像部分、または、一番下の画像群の画像部分が採用される手法が用いられてもよい。
図6の例では、説明の便宜上、複数の画像群のうち、3つの画像群531、532、533に符号を付してある。
本実施形態では、複数の画像群は、三次元空間の球面状に貼り合わされている。
なお、本実施形態のようなパノラマ合成処理では、複数の小さい画像を結合することから、画像どうしの結合部に、実際には存在しない筋状の濃淡部が発生する場合が考えられる。
[2つの画像のつなぎ目]
図7は、本発明の一実施形態に係る2つの画像のつなぎ目を有する画像611の一例を示す図である。
画像611には、ケーブル画像631と、ケーブル画像632が含まれている。ケーブル画像631はケーブルの一部の画像であり、ケーブル画像632は当該ケーブルの他の一部の画像である。ケーブル画像631とケーブル画像632とは、実際には同じケーブルの画像であり、つながっているが、本実施形態に係るパノラマ合成画像では、2つの画像のつなぎ目において、ずれる可能性がある。つまり、ケーブル画像631とケーブル画像632とが、離れているように見える可能性がある。
[画像処理]
図8は、本発明の一実施形態に係る所定の画像処理の前の画像711の一例を示す図である。
図9は、本発明の一実施形態に係る所定の画像処理の後の画像721の一例を示す図である。
なお、図8に示される画像711および図9に示される画像721は、模式的な図であり、実際の画像処理の結果が正確に示されてはいない。本実施形態では、実際の画像はカラーの画像である。
本実施形態では、所定の画像処理として、色の偏りを低減する画像処理と、コントラストを強調する画像処理が用いられている。
具体的には、図8に示される画像711に対して所定の画像処理が行われ、当該画像処理の結果が図9に示される画像721となる。
本実施形態では、パノラマ合成画像が生成される際に、ユーザにとって当該パノラマ合成画像を見易くするために、色の偏りの低減およびコントラストの強調が行われている。例えば、撮影画像がR(赤)とG(緑)とB(青)によって表されるカラー画像であるときに、RGBのうちのR(赤)に色が偏っている場合に、赤色への色の偏りを低減する画像処理が行われてもよい。また、例えば、霧の影響などにより撮影画像が全体的にモヤがかかったように見える場合に、コントラストを強調する画像処理が行われることで、このようなモヤを目立たなくすることが行われてもよい。
なお、カメラ131によって撮影された画像に対する画像処理としては、様々な画像処理が用いられてもよい。
例えば、画像の明るさを調整する画像処理が用いられてもよい。一例として、カメラ131の周囲に非対称な位置に照明が設けられる場合に、当該非対称な位置の照明の影響を低減する画像処理が用いられてもよい。
一例として、自然光で照らされた画像を再現することを試みる画像処理が用いられてもよい。
[情報処理装置]
図10は、本発明の一実施形態に係る情報処理装置811の機能ブロックの一例を示す図である。
情報処理装置811は、例えば、コンピュータを用いて構成されている。
本実施形態では、情報処理装置811によって、カメラ131によって撮影された画像を用いてパノラマ合成画像を生成する処理を行う。
情報処理装置811は、入力部831と、出力部832と、記憶部833と、通信部834と、制御部835を備える。
制御部835は、画像取得部851と、画像処理部852と、画像出力部853と、撮影制御部854を備える。
入力部831は、外部から情報を入力する。
入力部831は、例えば、ユーザ(人)によって操作される操作部を備える。そして、入力部831は、当該操作部がユーザによって操作された内容に対応する情報を入力する。
また、入力部831は、例えば、外部の装置から出力される情報を入力するインタフェースを備える。
出力部832は、外部に情報を出力する。
出力部832は、例えば、情報を画面に表示する表示部を備える。また、出力部832は、例えば、情報を音により出力する音出力部を備える。
また、出力部832は、例えば、外部の装置へ情報を出力するインタフェースを備える。
記憶部833は、各種の情報を記憶する。
通信部834は、外部の装置と通信する。この通信は、例えば、有線により行われてもよく、あるいは、無線により行われてもよい。
なお、本実施形態では、入力部831および出力部832により外部の装置と情報をやりとりする機能と、通信部834により外部の装置と情報を通信する機能とを、別の機能として説明したが、これらの全部または一部が同じ機能であると捉えられてもよい。
制御部835は、各種の制御を行う。
画像取得部851は、画像を取得する。取得される画像は、例えば、入力部831によって入力された画像、通信部834によって受信された画像、または、記憶部833に記憶されている画像のうちの1以上であってもよい。
画像処理部852は、画像取得部851によって取得された画像を用いて、パノラマ合成画像を生成する処理を実行する。
画像出力部853は、画像処理部852によって生成されたパノラマ合成画像を、出力部832の画面に表示出力する。
また、画像出力部853は、他の任意の画像を、出力部832の画面に表示出力してもよい。
撮影制御部854は、カメラ131による撮影を制御する。
本実施形態では、撮影制御部854は、調査ユニット72を制御することで、カメラ131による撮影を制御する。
本実施形態では、撮影制御部854は、通信部834によって調査ユニット72と通信することにより、調査ユニット72を制御する。
本実施形態では、ユーザが入力部831の操作部を操作することで、その操作の内容に応じて情報処理装置811が調査ユニット72を制御する。
ここで、他の例として、カメラ131による撮影は、情報処理装置811によって制御されずに、別途行われてもよい。この場合、例えば、カメラ131によって撮影された画像(例えば、図3に示される撮影画像データ211の画像のような画像)が外部の装置(例えば、カメラ131あるいは情報記録媒体などの装置)から情報処理装置811に入力される。この場合、情報処理装置811では、画像取得部851によって、外部から入力される画像を取得する。
[情報処理装置において行われる処理]
図11は、本発明の一実施形態に係る情報処理装置811において行われる処理の手順の一例を示す図である。
(ステップS1)
情報処理装置811では、画像取得部851によって、カメラ131によって撮影された画像を取得する。
本例では、当該画像は、図3に示される撮影画像データ211の画像のように、時間的に連続した画像である。
(ステップS2)
情報処理装置811では、画像処理部852によって、画像取得部851によって取得された画像から、複数の画像を切り出す処理を行う。
(ステップS3)
情報処理装置811では、画像処理部852によって、切り出された画像を用いて、複数の部分画像を生成する処理を行う。
本例では、当該部分画像は、図5に示される画像群411のように、複数の画像が合成された画像である。ここでは、当該画像は、動画像である。
(ステップS4)
情報処理装置811では、画像処理部852によって、複数の部分画像を貼り合わせる。
(ステップS5)
情報処理装置811では、画像処理部852によって、複数の部分画像が貼り合わせられた画像について、所定の場合には、静止画像を貼り合わせる。
ここで、所定の場合とは、複数の部分画像が貼り合わせられた画像によってパノラマ合成画像を生成するときに、動画像が存在しない部分がある場合である。そして、このように動画像が存在しない部分に、静止画像が貼り合わせられる。
(ステップS6)
情報処理装置811では、画像処理部852によって、上記の処理の結果の画像、または、上記の処理の結果の画像に対して所定の処理を実行した結果の画像を、パノラマ合成画像として生成する。
ここで、所定の処理は、例えば、図8および図9に示される画像処理などであってもよい。
(ステップS7)
情報処理装置811では、画像出力部853によって、パノラマ合成画像を表示する。
パノラマ合成画像が表示されるときには、当該パノラマ合成画像を構成する動画像の部分は、動画像が表示される。
なお、パノラマ合成画像を構成する複数の動画像の部分について、それぞれの動画像の撮影時間はずれている。
ここで、本実施形態では、1つの情報処理装置811のなかに、図11に示されるすべてのステップの処理を実行するために必要な機能のすべてが含まれる場合を例として説明したが、他の例として、情報処理装置811は、複数の別体の装置を用いて構成されてもよい。つまり、情報処理装置811に備えられる各種の機能が複数の別体の装置に分散されて備えられ、これら複数の別体の装置の全体によって情報処理装置811が構成されると捉えられてもよい。
この場合、これら複数の別体の装置は、例えば、ハードディスクドライブ(HDD:Hard Disk Drive)などの記録媒体、あるいは、ネットワークを介して、2以上の装置どうしでデータを共有しながら、各種の処理を実行してもよい。
例えば、これら複数の別体の装置は、複数のプロセスの処理を実行する場合に、それぞれのプロセスごとに、そのプロセスを担当する1つの装置によって当該プロセスの処理を実行し、これら複数の別体の装置の全体として、これら複数のプロセスの処理を実行してもよい。このような処理が行われる際に、それぞれのデータごとに、当該データの共有が必要な2以上の装置どうしで当該データの共有を行う。
また、例えば、これら複数の別体の装置のうちで、個々の1つのプロセスの処理を2以上の装置が分担して実行してもよい。このような処理が行われる際に、それぞれのデータごとに、当該データの共有が必要な2以上の装置どうしで当該データの共有を行う。
具体例として、これら複数の別体の装置は、図11に示される各ステップの処理を、それぞれのステップの処理を担当する装置によって実行し、これにより、これら複数の別体の装置の全体として、図11に示されるすべてのステップの処理を実行してもよい。
また、具体例として、これら複数の別体の装置は、図11に示される任意の1つのステップの処理を、任意の2以上の装置によって実行してもよい。
なお、これら複数の別体の装置のそれぞれは、例えば、コンピュータを用いて構成されてもよい。
ここで、本実施形態に係る情報処理装置811において行われる各種の処理は、例えば、あらかじめ記憶された所定のプログラムをプロセッサーが実行することで、自動的に行われてもよく、あるいは、ユーザによって行われる操作に応じて行われてもよい。
例えば、図11に示される処理フローでは、画像の取得(ステップS1の処理)、画像の切り出し(ステップS2の処理)、部分画像の生成(ステップS3の処理)、部分画像の貼り合わせ(ステップS4の処理)、静止画像の貼り合わせ(ステップS5の処理)、パノラマ合成画像の生成(ステップS6の処理)、パノラマ合成画像の表示(ステップS7の処理)のうちの1以上が、情報処理装置811に対してユーザによって行われる操作に応じて行われてもよい。
[実施形態における効果の例]
以上のように、本実施形態に係る情報処理装置811では、1つのカメラ131の撮影により取得された撮影画像を用いて、1つの連続した画像(本実施形態では、パノラマ合成画像)を生成することができる。
本実施形態では、パノラマ合成画像が生成されることで、例えば、当該パノラマ合成画像と比べて小さい画像では見えない全体像をユーザによって視覚的に把握することが可能となる。これにより、例えば、従来と比べて、視覚による全体像の把握が容易化される。
ここで、本実施形態では、例えば、カメラ131によって撮影が行われたときにおけるカメラ131の位置(本実施形態では、例えば、底の位置)またはそれに対向する位置(本実施形態では、例えば、天井の位置)から見たパノラマ合成画像が生成されるが、これに限られない。他の例として、カメラ131によって撮影が行われたときにおけるカメラ131の位置に関わらず、任意の位置から見たパノラマ合成画像が生成されてもよい。例えば、本実施形態では、仮想ドームの底あるいは天井の位置から見たパノラマ合成画像が生成されるが、他の例として、仮想ドームの底と天井との間の中間点などの位置から見たパノラマ合成画像が生成されてもよい。
また、本実施形態では、画像群は、元の動画像(元動画)を撮影したカメラ131の撮影方向の変化と同じ方向にある2以上の動画を用いて構成されるが、これに限られない。他の例として、画像群は、元動画を撮影したカメラ131の撮影方向の変化と異なる方向にある2以上の動画を用いて構成されてもよい。
また、本実施形態では、三次元空間におけるパノラマ合成画像が生成されるが、これに限られない。他の例として、複数の画像を用いて平面に合成画像が生成されてもよい。つまり、本実施形態に係るパノラマ合成画像を生成するとの同様な手法によって、複数の画像を平面において貼り合わせた平面的な合成画像が生成されてもよい。
[原子炉施設への適用例]
本実施形態に係る情報処理装置811などは、原子炉施設に適用されると効果が高い。
本例では、本実施形態に係る情報処理装置811などが、福島第一原子力発電所の2号機の原子炉格納容器の内部調査に適用される場合を説明する。
今後の燃料デブリの取り出し方法の検討を円滑化するために、2号機のペデスタル内の全体像を把握し易くすることが重要である。
2号機では2018年1月に原子炉格納容器の直下にあるペデスタル内部の調査が行われた。具体的には、ペデスタルの開口部付近ならびに同開口付近からさらにペデスタルの底部にカメラを吊り降ろして、パンの角度およびチルトの角度を変更して全球の映像を撮影した。しかしながら、このときには、球面の内面に映し出された動画を細切れで撮影した状態であったため、二次元の平面上にパノラマとして表現することができず、小さい動画だけで評価せざるを得なかった。特に、全体像の把握が難しかった。例えば、三次元構造の球面内を撮影した複数の小さい動画を用いて、二次元状に動画を再構成することが行われていなかった。
本例では、2号機の内部を、1台のカメラ131で上下左右に首を振って画像を撮影することが行われた。そして、情報処理装置811によって、撮影時刻が異なる複数の細切れの画像をつなぎ合わせて、360度のパノラマ合成画像を生成した。例えば、ペデスタルの底部を見渡すパノラマ合成画像を生成すること、あるいは、グレーチング上を見渡すパノラマ合成画像を生成することが行われる。
具体的には、パンおよびチルトの調整が可能なカメラ131で撮影された小さい画像を、コンピュータの内部に作成された仮想の球面内面に投影する。そして、当該コンピュータ内に仮想のプラネタリウムを作り、小さい画像を仮想のスクリーンに投影する。
ここで、カメラ131によって、球面内面のすべての動画を撮影するようにパン・チルトによる変化の角度を細切れにして、隈無く動画を撮影することを試みた。しかしながら、カメラ131の角度の調整が手動であり、チルトの細切れの角度が大きくとられていたことから、チルトの首振りの方向(例えば、縦方向)について連続的な画像が取得されたが、一部のチルトの角度における動画を取得することができなかった。そこで、本例では、チルトの角度が変化させられているときにおける途中の静止画像をキャプチャーして、一部のチルトの角度で発生する動画のスキマに静止画像をはめ込む処理を行った。
また、本実施形態では、パノラマ合成画像は、小さい動画の集まりであり、それぞれの動画の時間が数秒程度であり、隣接する画像において本来は同一の被写体がつながっていない部分があり、再生される複数の動画の時間軸(撮影されたときの時刻)がずれている。このような状況においても、本例の原子炉格納容器の内部に関しては、本実施形態におけるパノラマ合成画像によって、異常が発生している可能性がある箇所をユーザによって視覚的に確認することが可能であった。また、本例の原子炉格納容器の内部に関しては、本実施形態におけるパノラマ合成画像によって、隣接する画像においてケーブルあるいは雨などのつながりが正確ではない箇所があっても、ユーザにとって視覚的に大きい違和感はなかった。
このように、例えば、細切れの小さい映像を通してのみペデスタル内部の様子をうかがっていた場合と比べて、本実施形態では、ユーザによって、ペデスタル内部の全体のパノラマ合成画像を見ることができる。この結果、例えば、燃料デブリが落下していると考えられるペデスタル内部の全体像を把握することがユーザにとって容易化され、燃料デブリ取り出しの検討の円滑化に貢献するとともに、一般の者にとっても状態を把握することが容易化された。
なお、本実施形態では、本発明の一実施形態に係る情報処理装置811などを、原子炉格納容器の内部の撮影画像の処理に適用した場合について説明したが、これに限られない。
例えば、本実施形態に係る情報処理装置811などと同様な装置などが、様々な分野に適用されてもよい。具体例として、図3に示される撮影画像データ211として、様々な撮影対象が撮影された撮影画像データが用いられてもよい。
[構成例]
一構成例として、情報処理装置(図10の例では、情報処理装置811)において、取得部(図10の例では、画像取得部851)と、画像処理部(図10の例では、画像処理部852)と、備える。取得部は、元動画(例えば、撮影画像データ211)を取得する。画像処理部は、取得部によって取得された元動画から、元動画の時間長よりも短い時間長の複数の動画を抽出し、所定の空間に、抽出された2以上の動画を貼り合わせ、当該動画が貼り合わされた結果を用いてパノラマ合成画像(例えば、パノラマ合成画像311)を生成する。
一構成例として、情報処理装置において、さらに、画像出力部(図10の例では、画像出力部853)を備える。画像出力部は、画像処理部によって生成されたパノラマ合成画像を表示する。また、画像出力部は、パノラマ合成画像を構成する1以上の動画を再生して表示する。
一構成例として、情報処理装置において、画像処理部は、複数の動画とともに、動画が存在しない部分に静止画像を貼り合わせ、パノラマ合成画像を生成する。
一構成例として、情報処理装置において、所定の空間は、三次元の球面である。他の構成例として、情報処理装置において、所定の空間は、二次元の平面である。
一構成例として、情報処理装置において、画像処理部は、2以上の動画を用いて構成される画像群(例えば、画像群411)を複数生成し、生成された複数の画像群を貼り合わせてパノラマ合成画像を生成する。
一構成例として、情報処理装置において、画像群は、元動画を撮影した撮影装置(図2の例では、カメラ131)の撮影方向の変化と同じ方向にある2以上の動画を用いて構成される。他の構成例として、情報処理装置において、画像群は、元動画を撮影した撮影装置の撮影方向の変化と異なる方向にある2以上の動画を用いて構成される。
一構成例として、情報処理装置において、元動画は、原子炉格納容器の内部が撮影された動画である。また、元動画は、SDの規格に合った撮影装置(図2の例では、カメラ131)によって撮影された動画である。
一構成例として、情報処理方法では、情報処理装置が、元動画を取得し、取得された元動画から、元動画の時間長よりも短い時間長の複数の動画を抽出し、所定の空間に、抽出された2以上の動画を貼り合わせ、当該動画が貼り合わされた結果を用いてパノラマ合成画像を生成する。
一構成例として、情報処理方法において、情報処理装置は、さらに、生成されたパノラマ合成画像を構成する1以上の動画を再生して表示する。
一構成例として、情報処理方法において、情報処理装置は、複数の動画とともに、動画が存在しない部分に静止画像を貼り合わせ、パノラマ合成画像を生成する。
一構成例として、情報処理方法において、所定の空間は、三次元の球面、または、二次元の平面である。
一構成例として、情報処理方法において、情報処理装置は、2以上の動画を用いて構成される画像群を複数生成し、生成された複数の画像群を貼り合わせてパノラマ合成画像を生成する。
一構成例として、情報処理方法において、画像群は、元動画を撮影した撮影装置の撮影方向の変化と同じ方向にある2以上の動画を用いて構成される、または、元動画を撮影した撮影装置の撮影方向の変化と異なる方向にある2以上の動画を用いて構成される。
一構成例として、情報処理方法において、元動画は、原子炉格納容器の内部が撮影された動画であり、元動画は、SDの規格に合った撮影装置によって撮影された動画である。
一構成例として、プログラムは、元動画を取得する機能と、取得された元動画から、元動画の時間長よりも短い時間長の複数の動画を抽出する機能と、所定の空間に、抽出された2以上の動画を貼り合わせる機能と、当該動画が貼り合わされた結果を用いてパノラマ合成画像を生成する機能と、をコンピュータに実現させるためのプログラムである。
[以上の実施形態について]
ここで、以上に示した実施形態に係る情報処理装置811などの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録(記憶)して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、処理を行ってもよい。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、オペレーティング・システム(OS:Operating System)あるいは周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disc)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えば、非一時的記録媒体である。
さらに、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークあるいは電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバあるいはクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)あるいは電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
以上に説明した任意の装置における任意の構成部の機能は、プロセッサーにより実現されてもよい。例えば、本実施形態における各処理は、プログラム等の情報に基づき動作するプロセッサーと、プログラム等の情報を記憶するコンピュータ読み取り可能な記録媒体により実現されてもよい。ここで、プロセッサーは、例えば、各部の機能が個別のハードウェアで実現されてもよく、あるいは、各部の機能が一体のハードウェアで実現されてもよい。例えば、プロセッサーはハードウェアを含み、当該ハードウェアは、デジタル信号を処理する回路およびアナログ信号を処理する回路のうちの少なくとも一方を含んでもよい。例えば、プロセッサーは、回路基板に実装された1または複数の回路装置、あるいは、1または複数の回路素子のうちの一方または両方を用いて、構成されてもよい。回路装置としてはIC(Integrated Circuit)などが用いられてもよく、回路素子としては抵抗あるいはキャパシターなどが用いられてもよい。
ここで、プロセッサーは、例えば、CPUであってもよい。ただし、プロセッサーは、CPUに限定されるものではなく、例えば、GPU(Graphics Processing Unit)、あるいは、DSP(Digital Signal Processor)等のような、各種のプロセッサーが用いられてもよい。また、プロセッサーは、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)によるハードウェア回路であってもよい。また、プロセッサーは、例えば、複数のCPUにより構成されていてもよく、あるいは、複数のASICによるハードウェア回路により構成されていてもよい。また、プロセッサーは、例えば、複数のCPUと、複数のASICによるハードウェア回路と、の組み合わせにより構成されていてもよい。また、プロセッサーは、例えば、アナログ信号を処理するアンプ回路あるいはフィルター回路等のうちの1以上を含んでもよい。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
11…原子炉格納容器内部、31…プラットホーム、32…制御棒駆動機構ハウジング、33…ケーブルトレイ、34…中間作業架台、35…制御棒駆動機構交換機、36…制御棒駆動機構交換用レール、51…ペデスタル開口部、52…ペデスタル底部、53…作業員アクセス開口部、54…プラットホーム上面、71…テレスコピック式調査装置、72…調査ユニット、111…本体部、131…カメラ、151…パン軸、152…チルト軸、211…撮影画像データ、231-1~231-N…移動部、232-1~232-N…静止部、251-1~251-N…単位部、311…パノラマ合成画像、331~333…枠、351~353、431~439、511、611、711、721…画像、411、531~533…画像群、631~632…ケーブル画像、811…情報処理装置、831…入力部、832…出力部、833…記憶部、834…通信部、835…制御部、851…画像取得部、852…画像処理部、853…画像出力部、854…撮影制御部

Claims (8)

  1. 情報処理装置が、
    元動画を取得し、
    取得された前記元動画から、前記元動画の時間長よりも短い時間長の複数の動画を抽出し、
    所定の空間に、抽出された2以上の動画を貼り合わせ、
    前記動画が貼り合わされた結果を用いてパノラマ合成画像を生成し、この場合に、2以上の前記動画を用いて構成される画像群を複数生成し、生成された複数の前記画像群を貼り合わせて前記パノラマ合成画像を生成する、
    情報処理方法。
  2. 前記画像群は、前記元動画を撮影した撮影装置の撮影方向の変化と同じ方向にある2以上の前記動画を用いて構成される、または、前記元動画を撮影した撮影装置の撮影方向の変化と異なる方向にある2以上の前記動画を用いて構成される、
    請求項に記載の情報処理方法。
  3. 前記情報処理装置は、
    さらに、
    生成された前記パノラマ合成画像を構成する1以上の前記動画を再生して表示する、
    請求項1または請求項2に記載の情報処理方法。
  4. 前記情報処理装置は、
    複数の前記動画とともに、前記動画が存在しない部分に静止画像を貼り合わせ、前記パノラマ合成画像を生成する、
    請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の情報処理方法。
  5. 前記所定の空間は、三次元の球面、または、二次元の平面である、
    請求項1から請求項のいずれか1項に記載の情報処理方法。
  6. 前記元動画は、原子炉格納容器の内部が撮影された動画であり、
    前記元動画は、SDの規格に合った撮影装置によって撮影された動画である、
    請求項1から請求項のいずれか1項に記載の情報処理方法。
  7. 元動画を取得する取得部と、
    前記取得部によって取得された前記元動画から、前記元動画の時間長よりも短い時間長の複数の動画を抽出し、所定の空間に、抽出された2以上の動画を貼り合わせ、前記動画が貼り合わされた結果を用いてパノラマ合成画像を生成し、この場合に、2以上の前記動画を用いて構成される画像群を複数生成し、生成された複数の前記画像群を貼り合わせて前記パノラマ合成画像を生成する画像処理部と、
    を備える情報処理装置。
  8. 元動画を取得する機能と、
    取得された前記元動画から、前記元動画の時間長よりも短い時間長の複数の動画を抽出する機能と、
    所定の空間に、抽出された2以上の動画を貼り合わせる機能と、
    前記動画が貼り合わされた結果を用いてパノラマ合成画像を生成し、この場合に、2以上の前記動画を用いて構成される画像群を複数生成し、生成された複数の前記画像群を貼り合わせて前記パノラマ合成画像を生成する機能と、
    をコンピュータに実現させるためのプログラム。
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