JPH0737065A

JPH0737065A - 展開画作成方法及び装置

Info

Publication number: JPH0737065A
Application number: JP18251793A
Authority: JP
Inventors: Toru Inoue; 井上　　徹
Original assignee: Aero Asahi Corp
Current assignee: Aero Asahi Corp
Priority date: 1993-07-23
Filing date: 1993-07-23
Publication date: 1995-02-07

Abstract

(57)【要約】【目的】任意の範囲の展開画、例えば、地上画や線路
に沿った平面画を得る。【構成】ビデオ・カメラ１０により対象地域を撮影
し、ビデオ・テープ１４に記録する。ビデオ・テープ１
４に記録した画像を再生し、抽出回路１６が、各画面の
一定の水平走査線（抽出基準線）から線画像を抽出す
る。移動距離算出回路１８は、撮影時の移動距離を算出
する。抽出回路１６の出力する線画像データは、回路１
８の出力する距離信号を書込みアドレスとして画像メモ
リ２０に書き込まれる。必要な線画像を画像メモリ２０
に書き込んだ後、補間回路２２が不足する画素データを
補間する。補間を終わった画像データは、目的とする展
開画であり、モニタ２４に画像表示し、プリンタ２６に
より印刷出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、展開画作成方法及び装
置に関し、より具体的には、ビデオ映像から所定平面に
沿った平面図状又は展開図状のイメージ画像を形成する
展開画作成方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄道の線路並びに、線路に平行に
配線されたケーブル類、及びパンタグラフを介して電力
供給する送電線などの状況を監視する手段としては、熟
練した監視員がそれらに沿って歩行しながら目視検査す
る方法があるが、近年、ビデオ・カメラにより撮影して
ビデオ・テープに記録し、後日、再生して再生映像から
異常箇所などを検査する方法がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、記録したビデ
オ映像を再生するのでは、非常に時間がかかる。高速再
生すれば、全部を見るのに要する時間を短縮できる。し
かし、高速再生では、通常、再生画面にノイズ・バーが
出現し、これにより、肝心の異常箇所などを見逃してし
まう可能性があるので、あまり利用できない。

【０００４】また、地形表面のイメージ画を得る方法に
は、航空写真撮影があるが、この方法は、原理上、広い
範囲、特に細長い範囲（例えば、道路に沿った道路周
辺）を対象としたイメージ画を得ることは困難である。
航空写真では、広い範囲を撮影すれば、個々の家屋など
が小さくなり過ぎる。狭い範囲を連続的に撮影して得た
複数の写真を切り貼りする方法が考えられるが、個々の
写真の倍率及び濃度を合せるのが困難であるだけでな
く、写真間の接合部をうまくあわせるのが非常に難し
い。

【０００５】本発明は、このような不都合を解消し、一
定の平面に沿ったイメージ画像を簡単に形成できる展開
画作成方法及び装置を提示することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、一連の画像
からなる入力画像、例えば、展開画を作成したい地域を
連続的に撮影した画像の、連続する各画面から順次、画
面上の所定抽出基準線に沿った線画像を抽出する。そし
て、抽出した線画像を順次並べて１枚の画像に合成す
る。

【０００７】

【作用】上記手段により、任意の広い範囲にわたり、ま
たは、任意の平面に沿った展開画、例えば、線路に沿っ
た路床面及び架線状況、トンネル内面、並びに地上図な
どを簡単に作成することができる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【０００９】図１は、鉄道の線路及び架線を検査するの
に適した本発明の一実施例の概略構成ブロック図を示
す。

【００１０】ビデオ・カメラ１０を検査用車両（又は、
通常運行車両でもよい。）の正面に設置する。好ましく
は、防振架台上に設置する。また、一般的には、ビデオ
・カメラ１０は、その撮影画像の水平走査方向が車両の
進行方向に直交するように設置するのが好ましい。

【００１１】ビデオ・カメラ１０は、シャッタ速度１／
２５０秒乃至１／１，０００秒程度で被写体を撮影す
る。データ記録再生装置１２は、ビデオ・カメラ１０の
撮影画像（動画像）をビデオ・テープ１４に記録すると
共に、列車の速度情報を同じビデオ・テープ１４（又は
別の記録媒体）に記録する。列車の速度情報は、ビデオ
・カメラ１０の撮影画像のフィールド単位（又はフレー
ム単位など）で記録する。鉄道路は全体としては直線で
はなく、部分的にカーブしている。列車の速度情報は検
査開始の基準点からの線路の距離を算出するためであ
り、カーブを再現するには不十分である。

【００１２】カーブも精確に再現したい場合には、例え
ば、３軸ジャイロ及び／又はＧＰＳ（グローバル・ポジ
ショニング・システム）などにより列車の位置情報を測
定し、ビデオ・テープ１４又は別の記録媒体に記録して
おくのが好ましい。別の記録媒体に記録するときには、
再生時にビデオ・テープ１４の記録映像と同期をとれる
ようにする信号を何れか一方又は両方の記録媒体に記録
しておく。

【００１３】このように収集された情報を以下のように
モザイク合成して、展開画が形成される。先ず、図２を
参照して、展開画作成の原理を説明する。図２（ａ）
は、ビデオ・カメラ１０により撮影した動画像のフィー
ルド画面を示す。時間軸は、即ち、撮影開始点からの距
離軸でもある。フィールド画面上でｎ番目の水平走査線
＃ｎを各フィールド画面＃１，＃２，＃３，・・・から
抽出し、それを図２（ｂ）に示すように時間順（即ち、
距離順）に順番に並べる。

【００１４】撮影画面上から画像情報を抽出する基準線
（水平走査線、垂直線及び特定の曲線など）を、本明細
書では、抽出基準線と呼ぶ。

【００１５】ビデオ・カメラ１０を正面に向けると、被
写体映像は、図３に示すように、撮影画面の中央から周
囲に向けて流れて行く。各フィールド画の水平走査線＃
ｎを合成して得られた合成画像（図２（ｂ））は、抽出
基準線が図３に符号３０で示すように撮影画面の中央よ
り下に位置するものであるとき、線路及び路床面の平面
画又は展開画となり、図３に符号３２で示すように撮影
画面の中央より上に位置するとき、パンタグラフに給電
する給電線及びその支持構造などの平面画又は展開画と
なる。

【００１６】路面の展開画のみを作成するときには、ビ
デオ・カメラ１０を路面に向けて、例えば台車に設置し
て撮影すればよく、また、上空の給電線のみの展開画を
作成するときには、ビデオ・カメラ１０を列車の屋根の
上に上向きに設置して撮影すればよい。そのように撮影
した画像の、画面の中心の水平走査線を抽出し、合成す
ればよい。

【００１７】更に、抽出基準線が図３に符号３４で示す
ように撮影画面の中央より右に位置する垂直線であると
き、合成画像は、線路の右側に見える風景の平面画又は
展開画となる。抽出基準背が図３に符号３６で示すよう
に撮影画面の中央より左に位置する垂直線であるとき、
合成画像は線路の左側に見える風景の平面画又は展開画
となる。どちらの平面画又は展開画も、線路の右側又は
左側に配置される鉄柱及びケーブルの画像を含んでお
り、これらの状況を検査するのに役立つ。

【００１８】画面内で垂直線に沿って画素信号を抽出す
るよりも、水平走査線に沿って抽出する方が容易である
のは明らかである。従って、線路の左右の風景の展開画
を作成したいときには、水平走査線が鉛直方向になるよ
うにビデオ・カメラ１０を９０度回転して撮影した方が
よいことも明らかである。

【００１９】トンネルの内表面のようなの展開画も得る
ことができる。湾曲面の展開図を得るには、抽出基準線
を、図４（ａ）に符号３８で示すように、撮影画面内で
対象とするトンネルの内表面が描く曲線とする。そし
て、各フィールド画面から曲線（抽出基準線）３８に沿
った画素データを抽出し、時間順に並べる。図４（ａ）
はトンネル内の撮影画面、同（ｂ）は合成画像を示す。
Ａは道路面、Ｂはトンネル内の左側面、Ｃはトンネル内
の右側面である。図４では、抽出基準線３８が、道路面
では直線であるが画面内で完結している円形になってい
るので、図４（ｂ）に示すように、展開画に道路面Ａも
含まれる。赤外線カメラを使用していれば、トンネル内
表面近傍の熱分布、具体的にはトンネル内壁や道路面の
亀裂、剥離及び浮きなども、展開した状態で検査でき
る。

【００２０】ビデオ・テープ１４に記録された撮影映像
及び速度情報はデータ記録再生装置１２により再生され
る。再生された撮影映像信号は抽出回路１６に印加さ
れ、再生された速度情報は距離算出回路１８に印加され
る。データ記録再生装置１２はまた、再生映像のフィー
ルド・タイミング信号を距離算出回路１８に出力する。
フィールド・タイミング信号は１秒当たり６０個のパル
ス信号である。

【００２１】抽出回路１６は、図２を参照して説明した
ように、データ記録再生装置１２からの再生映像信号か
ら、抽出基準線に沿った１ラインの画素信号（線画像）
を抽出し、そのディジタル信号を出力する。距離算出回
路１８は、データ記録再生装置１２からの速度情報及び
フィールド・タイミング信号から、所定の基準点からの
距離を算出する。

【００２２】抽出回路１６により抽出された線画像デー
タのフィールド間地上距離は、列車、即ちビデオ・カメ
ラ１０の移動速度に応じて異なるので、位置補正する必
要があり、また、状況により、モニタ出力又はプリンタ
出力にライン間のデータが必要になるので、補間処理す
る必要がある。位置補正としては、移動距離算出回路１
８で算出された距離を書込みアドレスとして、抽出回路
１６で抽出した線画像データを画像メモリ２０に記憶す
る。これにより、抽出回路１６から出力される線画像
が、実質的に位置補正される。

【００２３】補間回路２２は画像メモリ２０に記憶され
る画像データをサーチし、不足する画素データを適当な
方法で補間する。補間回路２２は例えば、２ラインの画
像データからそのライン間の必要な位置のデータを算出
して、画像メモリ２０の該当箇所に書き込む。

【００２４】このようににして、画像メモリ２０には、
位置補正され、且つ不足画素を補間された画像データが
格納される。勿論、抽出回路１６により抽出した線画像
を位置補正しながら不足画素を補間して、画像メモリ２
０に格納するようにすることもできる。

【００２５】このようにして、画像メモリ２０に目的と
する展開画の画像データが格納されると、画像メモリ２
０に記憶される画像データは読み出され、画像モニタ２
４に印加される。画像モニタ２４は、形成された展開画
をＣＲＴなどの画面に表示する。これにより、抽出回路
１６における抽出基準線が適当か否かをモニタ画面上で
確認できる。適当でないとき、抽出基準線を再設定し、
ビデオ・テープ１４の記憶情報の再生以降をやり直す。

【００２６】プリンタ２６は、作成した展開画を印刷出
力したいときに起動される。ユーザの印刷の指示に従
い、プリンタ２６は、画像メモリ２０から記憶画像デー
タを読み出し、所定の用紙上に印刷出力する。プリンタ
２６としては、既に商品化されているいわゆるビデオ・
プリンタを使用できる。

【００２７】線路のカーブ部分も忠実に再現したいとき
には、カメラの方位情報も必要であり、カメラ方位に従
って撮影画面又はそこからの抽出データを座標変換し、
その後、不足データを補間することになる。座標変換
は、撮影画面に対して行なうにはフィールド・メモリ又
はフレーム・メモリなどの大容量のメモリが必要にな
り、演算時間もかかるので、必要なライン・データの抽
出後にするのが望ましい。その際、データの飛びを最小
限に抑えるには、目的とする１つのラインのみでなく、
その周囲の複数のラインを抽出し、座標変換した後、適
切なデータを採用するようにすればよい。

【００２８】本発明によれば、ヘリコプターによる航空
写真に代わる地上画を作成することができる。以下、そ
の実施例の概略構成ブロック図を図５に示す。

【００２９】図５を説明する前に、ヘリコプターからの
撮影における主要な問題点を簡単に説明する。ヘリコプ
ターから地上をビデオ撮影する場合、各撮影画面（フィ
ールド又はフレーム）は、連続撮影した航空写真と同じ
であり、幾何光学的に中心投影により得られたものと考
えることができる。従って、適当な撮影基線を持つ２点
以上の撮影点を共通に持つ隣接する画面の画像は、被写
体の比高が余り大きくならない限り、一般の写真と同様
に、モザイク画像として合成することができる。

【００３０】但し、通常のビデオ画像が３５ｍｍフィル
ムの写真に比べ解像度が１／６程度と低いことを考慮し
なければならない。ヘリコプターからの撮影では、ヘリ
コプター、即ちビデオ・カメラが高速に移動しており、
ヘリコプターの姿勢変動に応じて撮影方向が変動すると
いう問題点がある。ビデオ・カメラのシャッタ速度をあ
る程度以上にすれば、通常の飛行速度で、映像と地表の
間の投影関係は維持できる。

【００３１】ヘリコプターの飛行時、図６に示すよう
に、垂直方向をｚ軸、水平前方方向をｘ軸、水平横方向
をｙ軸とすると、ヘリコプターでは、ｘ軸を中心とする
回転ω、ｙ軸を中心とする回転φ、及びｚ軸を中心とす
る回転κのぞれぞれを考慮しなければならない。詳細は
省略するが、ヘリコプターによる撮影画像は、地表に対
する水平方向（ｘ，ｙ方向）の変化によるヘルマート変
換と、対地高度（ｚ方向）及びヘリコプターの姿勢（回
転角κ及び傾角ω，φ）によるアフィン変換を受ける。

【００３２】ヘリコプターによるビデオ撮影では、ビデ
オ・カメラの３次元位置を精確に測定する必要がある。
ビデオ・カメラの３次元位置のうちｘとｙは、ヘリコプ
ターによるＧＰＳ受信機により測定できる。更に、地上
基準局を別のＧＰＳ受信機で測定し、ヘリコプターの水
平位置を地上基準局の基準値で補正する所謂ディファレ
ンシャルＧＰＳを使用することで、充分な精度を維持で
きる。

【００３３】図５を説明する。ヘリコプターの底部に防
振架台４０を介してビデオ・カメラ４２を垂直下方向に
向けて取り付ける。ビデオ・カメラ４２のレンズの焦点
距離は、本実施例では、７．５ｍｍである。他に、ＧＰ
Ｓ受信器４４、対地高度計４６、磁北に対する方位を検
出する磁気センサ４８、及び図６に示すκ，ω，φを出
力する３軸ジャイロ５０を具備する。本実施例の３軸ジ
ャイロ５０は、ヘリコプターの飛行開始前に電源スイッ
チをオンにしたときの方位を０゜（基準方位）とするも
のであるので、補正回路５２が、３軸ジャイロ５０のκ
出力を磁気センサ４８の出力で補正し、真北を基準方位
とする角度値に変換する。

【００３４】ビデオ・カメラ４２は、シャッタ速度が１
／２５０秒乃至１／１，０００秒程度に設定され、その
撮影映像は、Ｈｉ８方式のビデオ・テープ・レコーダ
（ＶＴＲ）５４によりビデオ・テープ５６に記録され
る。ＧＰＳ受信器４４によるヘリコプターの位置（ｘ，
ｙ，ｚ）、対地高度計４６による対地高度ｈ、３軸ジャ
イロ５０により測定され補正回路５２により補正された
回転角κ、及び、３軸ジャイロ５０により測定された角
ω，φは、パーソナル・コンピュータ等からなるデータ
記録装置５８により、磁気ディスク６０に磁気記録され
る。データ記録装置５８にはＶＴＲ５４からタイムコー
ド情報が印加されており、このタイムコード情報も磁気
ディスク６０に上記データと一緒に記録される。このタ
イムコード情報により、ビデオ画像と、ヘリコプターの
位置及び姿勢の情報との同期をとることができる。

【００３５】地上に戻った後、データ再生装置６２は、
ＶＴＲ５４によるビデオ・テープ５６の再生に同期し
て、磁気ディスク６０に記録されたデータを再生する。
データ再生装置６２は、パーソナル・コンピュータ又は
ワークステーションなどからなる。補正内挿回路６４
は、ＧＰＳ受信器４４による測位データをディファレン
シャル補正した後、測位データと３軸ジャイロ５０の測
定データを１／６０秒間隔に内挿する。

【００３６】ＧＰＳ受信器４４は、通常の精度のもので
も、無視できない誤差を具備する。この誤差は、ディフ
ァレンシャルＧＰＳによる補正処理（ディファレンシャ
ル補正処理）により、かなり小さくすることができる。
ディファレンシャルＧＰＳでは、ヘリコプターに搭載す
るＧＰＳ受信器４４と、地上の基準局に設置するＧＰＳ
受信機との間で誤差、即ち、器差の時間的変動を予め測
定しておく。そして、当該ヘリコプターの飛行時にも、
地上基準局のＧＰＳ受信機で同時に測定し、飛行時の測
位データを上記器差を加味した地上基準局の測位データ
で補正する。

【００３７】ＶＴＲ５４によりビデオ・テープ５６に記
録された映像は、地上で再生され、Ａ／Ｄ変換器６６に
よりディタル信号に変換される。ライン抽出回路６８
は、Ａ／Ｄ変換器６６の出力から、１／６０秒毎のフィ
ールド画の中心のラインの画素データを抽出する。

【００３８】補正内挿回路６４から出力される位置ｘ，
ｙ，ｈ及び姿勢データκ，ω，φ、並びに、ライン抽出
回路６８から出力される画像ライン・データは、互いに
対応付けて、ハード・ディスク装置７０に一旦、蓄積さ
れる。

【００３９】必要な地域の全データがハード・ディスク
装置７０に蓄積されたら、それらのデータは順に読み出
され、座標変換回路７２に印加される。座標変換回路７
２は、ビデオ画像の座標系から写真座標系に変換し、撮
影時にヘリコプターの姿勢によりアフィン変換及びヘル
マート変換された画像を地表面上でのものに逆変換す
る。即ち、座標変換回路７２は、撮影時のヘリコプター
の姿勢などによる画像歪みを解消する。

【００４０】図７（ａ）はビデオ画像の座標系（ｕ，
ｖ）を示し、同（ｂ）は、写真座標系（ｘ，ｙ）を示
す。ビデオ画像の中心座標を（u₀，v₀）とし、ビデオ・
カメラ４２の撮像素子のｘ，ｙ方向の画素ピッチをx_c，
y_cとすると、 x=(u-u₀)*x_c y=(y-v₀)*y_c である。当該撮像素子がＣＣＤ型であり、水平方向の画
素数が５１２、垂直方向の画素数が４８０、横寸法が
６．４ｍｍ、縦寸法が４．８ｍｍであるとすると、 u₀=255.5 v₀=239.5 x_c=0.0125mm(=6.4mm/512) y_c=0.01mm(=4.8mm/480) となる。

【００４１】写真座標系（ｘ，ｙ）と地上座標系（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）は、以下に示す共線条件式により、互いに対応
付けることができる。この共線条件式は、一般の写真測
量でも使用される。

【００４２】

【数１】

【００４３】ここで、ｆはビデオ・カメラ４２の焦点距
離、（X₀，Y₀，Z₀）はビデオ・カメラ４２の撮像素子の
撮像面の投影中心Ｏの地上座標である。また、９つの係
数ａ_１１〜ａ_３３は、カメラの撮影軸の傾き（ω，φ，
κ）により下記式により求めることができる。なお、
ω，φ，κはそれぞれＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸のまわりの回
転角を示し、各軸の正方向に向かって右回りを正とす
る。

【００４４】

【数２】

【００４５】従って、

【００４６】

【数３】

【００４７】数１の逆変換式は、以下の通りである。即
ち、

【００４８】

【数４】

【００４９】座標変換回路７２は、上述の数式を使用し
て、撮影画像の各ライン・データについてビデオ画像座
標系から写真座標系への変換、並びにアフィン変換及び
ヘルマート変換の逆変換を実施する。これらの変換処理
により、画素データが重複する場合、後のデータを使用
する、後のデータを無視する、重複するデータを平均化
する、などの処理が考えられる。座標変換回路７２の変
換結果をモニタ画面上で確認し、適切な方法を選択すれ
ばよい。

【００５０】座標変換回路７２の変換結果は、ビデオ・
カメラ４２の撮影画像をモザイク合成した展開画、即
ち、地上画になっているが、このままでは、画素の不足
する場合がある。例えば、撮影画像から得られる画素の
地上座標位置の算出の際に、四捨五入によりプロット位
置が一ライン分ずれたり、飛行時の傾きκが大き過ぎで
プロット位置が大きくずれてしまう場合である。そこ
で、補間回路７４が、データの不足する画素を周囲の画
素データから内挿して補間する。

【００５１】出力装置７６は、補間回路７４により補間
された画像データを所定用紙上に印刷出力する。勿論、
補間回路７４の結果を例えば、図１に示す実施例と同様
に、モニタ出力して確認し、良ければ印刷出力するよう
にしてもよいことは勿論である。補正内挿回路６４、ラ
イン抽出回路６８、座標変換回路７２び補間回路７４の
機能は、実質的にはパーソナル・コンピュータ又はエン
ジニアリング・ワークステーション等により実現される
ので、各種の処理の結果を確認しつつ、条件を調節しな
がらモザイク合成処理できることは明らかである。

【００５２】なお、ヘリコプターの飛行速度は最大で、
１／６０秒間に、撮影画像のライン・ピッチに相当する
地上での距離だけ移動することになるものであるのが好
ましい。例えば、ビデオ・カメラ４２の撮像素子の横寸
法が６．４ｍｍ、縦寸法が４．８ｍｍとし、レンズの焦
点距離を７．５ｍｍ、高度を３００ｍとしたとき、地上
での撮影範囲は、横方向の距離ＸがＸ＝６．４＊３００／７．５＝２５６（ｍ）縦方向の距離Ｙが、Ｙ＝４．８＊３００／７．５＝１９２（ｍ）である。

【００５３】撮影画像が５１２画素×４８０ラインであ
るとすると、１ライン・ピッチの地上での換算値Ｌは、Ｌ＝Ｙ／４８０＝０．４（ｍ）である。従って、最適速度又は最大速度Ｖは、Ｖ＝Ｌ＊６０＝１２（ｍ／ｓｅｃ）＝４６．７（ｋｔ）である。この最適速度より遅い速度で飛行すれば、撮影
画像から抽出したライン・データが画面間でわずかずつ
重複することになり、ヘリコプターの姿勢変動などがあ
っても補間の必要性が少なくなり、良好な画質の展開画
を得ることができる。

【００５４】近年、国土地理院が、保有する地図データ
を電子データ化して一般に開放することになった。本実
施例による地上画の作成に際し、国土地理院が開放する
地図データを利用することにより、より精度の高い地上
画を形成できることは明らかである。また、本発明によ
る地上画と国土地理院が開放する地図データとを組み合
わせて、所望の地域を地上画とし、例えば、カー・ナビ
ゲーション・システム等に適した地図情報を作成でき
る。

【００５５】ビデオ・カメラ１０，４２は、電子シャッ
タ式のものが好ましい。被写体像の流れが少ないからで
ある。ビデオ・カメラ１０，４２はまた、ＮＴＳＣ方式
のものに限定されず、各種のＴＶ規格のもの、又はハイ
ビジョン対応のものでもよく、更には赤外線カメラなど
でもよい。

【００５６】

【発明の効果】以上の説明により容易に理解できるよう
に、本発明によれば、細長い領域であっても高い解像度
の展開画を得ることができる。例えば、鉄道や、道路、
トンネルなどの状態を１枚又は少数枚の画像に凝縮する
ことができるので、検査にかかる時間を短縮でき、保守
作業が容易になる。

【００５７】また、本発明によれば、任意の広がりの地
上画を高い精度で得ることができる。航空写真の合成処
理より格段に簡単な処理で広い地域をカバーできるの
で、非常に安い費用で地上写真に相当する画像を得られ
るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の概略構成ブロック図で
ある。

【図２】本発明の展開画作成の原理説明図である。

【図３】水平及び垂直の抽出基準線の説明図である。

【図４】トンネル内表面用の抽出基準線とその展開画
の説明図である。

【図５】ヘリコプターによる地上画作成の第２実施例
の概略構成ブロック図である。

【図６】ヘリコプターの姿勢と撮影範囲の説明図であ
る。

【図７】ビデオ画像の座標系と写真座標系の説明図で
ある。

【符号の説明】

１０：ビデオ・カメラ１２：データ記録再生装置１
４：ビデオ・テープ１６：抽出回路１８：距離算出回路２０：画像メモ
リ２２：補間回路２４：画像モニタ２６：プリン
タ３０，３２，３４，３６，３８：抽出基準線４０：防振架台４２：ビデオ・カメラ４４：ＧＰＳ
受信器４６：対地高度計４８：磁気センサ５０：
３軸ジャイロ５２：補正回路５４：ビデオ・テープ
・レコーダ（ＶＴＲ）５６：ビデオ・テープ５８：
データ記録装置６０：磁気ディスク６２：データ再生装置６４：補
正内挿回路６６：Ａ／Ｄ変換器６８：ライン抽出回
路７０：ハード・ディスク装置７２：座標変換回路
７４：補間回路７６：プリンタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一連の画像からなる入力画像から所定プ
レーンに沿った展開画を作成する方法であって、当該入
力画像の所定画面から順次、画面上の所定数の所定抽出
基準線に沿った線画像を抽出する抽出ステップと、抽出
した線画像を合成する合成ステップとからなることを特
徴とする展開画作成方法。
【請求項２】上記合成ステップが、上記抽出ステップ
により抽出された各線画像を、当該線画像を含む画面の
位置に応じて位置補正するステップと、不足画素を補間
する補間ステップとを含む請求項１に記載の展開画作成
方法。
【請求項３】上記入力画像が記録媒体からの再生画像
であり、更に、展開画を作成する対象範囲を含む範囲を
予め撮像装置により撮影し、当該記憶媒体に撮影画像と
撮影位置情報を記録する撮影ステップを具備する請求項
２に記載展開画作成方法。
【請求項４】上記撮影位置情報が上記撮像装置の移動
速度の情報である請求項３に記載の展開画作成方法。
【請求項５】上記撮像装置が、地上移動体に設置され
ている請求項４に記載の展開画作成方法。
【請求項６】上記合成ステップが、上記抽出ステップ
により抽出された各線画像の、展開画作成対象範囲の撮
影時に受けた画像歪みを解消する座標変換ステップと、
当該座標変換ステップで座標変換された線画像では不足
する画素を補間する補間ステップとを含む請求項１に記
載の展開画作成方法。
【請求項７】上記入力画像が記録媒体からの再生画像
であり、更に、空中移動体に設置した撮像装置により展
開画を作成する対象範囲を含む範囲を予め撮影し、当該
記憶媒体に撮影画像と当該撮像装置の姿勢情報を記録す
る撮影ステップを具備する請求項６に記載展開画作成方
法。
【請求項８】上記撮影装置の姿勢情報が、上記空中移
動体の空間位置及び方位の情報を含む請求項７に記載の
展開画作成方法。
【請求項９】一連の画像からなる入力画像から所定プ
レーンに沿った展開画を作成する展開画作成装置であっ
て、当該入力画像の所定画面から順次、画面上の所定数
の所定抽出基準線に沿った線画像を抽出する抽出手段
と、当該抽出手段により抽出した線画像を１枚の画像に
合成する合成手段とからなることを特徴とする展開画作
成装置。
【請求項１０】更に、上記抽出手段で線画像を抽出し
た画面の撮影位置を示す位置信号を発生する位置信号発
生手段を具備し、上記合成手段が、上記抽出手段により
抽出された各線画像を、当該位置信号発生手段の発生す
る位置信号に応じて位置補正する位置補正手段と、不足
画素を補間する補間手段とを含む請求項９に記載の展開
画作成装置。
【請求項１１】上記位置補正手段が、上記位置信号発
生手段の出力を書込みアドレスとして上記抽出手段の出
力する線画像を記憶するメモリ手段である請求項１０に
記載の展開画作成装置。
【請求項１２】上記入力画像が記録媒体からの再生画
像であり、更に、展開画を作成する対象範囲を含む範囲
を撮影する撮像手段と、当該記憶媒体に撮影画像と撮影
位置情報を記録する記録手段とからなる撮影記録装置を
具備する請求項９に記載展開画作成装置。
【請求項１３】上記撮影位置情報が上記撮像手段の移
動速度の情報である請求項１２に記載の展開画作成装
置。
【請求項１４】上記撮像手段が地上移動体に設置され
ている請求項１３に記載の展開画作成装置。
【請求項１５】上記位置信号発生手段が、上記記録媒
体から再生された撮影位置情報に従い、上記位置信号を
発生する請求項１０乃至１４の何れか１項に記載の展開
画作成装置。
【請求項１６】更に、上記抽出手段で線画像を抽出し
た画面の撮影時の位置及び方位を示す位置及び方位信号
を発生する位置及び方位信号発生手段を具備し、上記合
成手段が、上記抽出手段により抽出された各線画像を、
上記位置及び方位信号に従い、撮影時に受けた画像歪み
を解消する座標変換手段と、当該座標変換手段で座標変
換された線画像では不足する画素を補間する補間手段と
を含む請求項９に記載の展開画作成装置。
【請求項１７】上記入力画像が記録媒体からの再生画
像であり、更に、展開画を作成する対象範囲を含む範囲
を撮影する撮像手段と、当該記憶媒体に撮影画像と撮影
の位置及び方位情報を記録する記録手段とからなる撮影
記録装置を具備する請求項９に記載展開画作成方法。
【請求項１８】上記撮像手段が空中移動体に設置さ
れ、上記撮影の位置及び方位情報が当該空中移動体の位
置及び姿勢を示す情報である請求項１７に記載の展開画
作成装置。
【請求項１９】上記位置及び方位信号発生手段が、上
記記録媒体から再生された撮影の位置及び方位情報に従
い、上記位置信号を発生する請求項１６乃至１８の何れ
か１項に記載の展開画作成装置。