JP2017060114A - Picture acquisition system and picture acquisition method - Google Patents

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信一 高田
Shinichi Takada
信一 高田
直義 金丸
Naoyoshi Kanamaru
直義 金丸
正造 東
Shozo Azuma
正造 東
啓之 新井
Hiroyuki Arai
啓之 新井
亮治 松中
Ryoji Matsunaka
亮治 松中
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大 中川
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Yoshiyasu Suzuki
義康 鈴木
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Tetsuji Oba
哲治 大庭
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a picture acquisition system and picture acquisition method that accurately extract a still picture corresponding to a designated position from a moving picture.SOLUTION: A picture acquisition system 1 comprises a collection device 100 and an analysis device 200. A camera 110 images a landscape as a moving picture when a vehicle on which the collection device 100 is mounted is traveling. An acceleration sensor 120 acquires the vehicle's acceleration data in the vertical direction and adds time at which the acceleration data is acquired to the acceleration data. A still picture extraction unit 240 acquires time added to data on a position closest to a fixed point position, as reference time t; from the acceleration data, extracts acceleration data having time close to the reference time t and acceleration exceeding a predetermined threshold; determines acceleration data satisfying a predetermined condition among the extracted acceleration data to be representative acceleration data; and extracts a still picture corresponding to time added to the representative acceleration data.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、動画から静止画を抽出する画像取得システム及び画像取得方法に関する。   The present invention relates to an image acquisition system and an image acquisition method for extracting a still image from a moving image.

従来から、建築物の点検や社会環境の変化を把握する等の目的で、定点観測が行われている。定点観測において最も簡明な方法は、定点位置にカメラを設置し、観測対象を継続的に撮影することである。   Conventionally, fixed-point observation has been carried out for the purpose of inspecting buildings and grasping changes in the social environment. The simplest method for fixed point observation is to install a camera at a fixed point position and continuously shoot the observation target.

しかしながら、例えば観測対象が複数あり、多数の定点位置にカメラを設置させる必要が生じたとき、多数のカメラを設置させることによるコストや効率が問題となる場合も少なくない。   However, for example, when there are a plurality of observation objects and it is necessary to install cameras at a large number of fixed points, there are many cases where the cost and efficiency of installing a large number of cameras becomes a problem.

そこで、ビデオカメラ等の撮影装置を車両に搭載させ、車両を走行させながら複数の測定対象を動画として撮影し、その動画から指定した定点位置に対応する画像を静止画として抽出する方法が知られている（非特許文献１）。このような方法では、車両を走行させながら時刻を付加した動画を撮影し、その一方で、車両にＧＰＳ（Global Positioning System）を搭載させて車両位置（撮影位置）を時刻と伴に位置情報として取得していく。そして、ＧＰＳを用いて取得した位置情報から車両が定点位置に到達した時刻を割り出し、その時刻が付加された画像を動画から抽出することで、定点位置に対応する静止画を抽出している。さらに、このような方法では、取得する位置情報の精度をより上げるため、車両にＤＧＰＳ（Differential Global Positioning System）を搭載させることもある。   Therefore, a method is known in which a photographing device such as a video camera is mounted on a vehicle, a plurality of measurement objects are photographed as moving images while the vehicle is running, and an image corresponding to a fixed point position designated from the moving images is extracted as a still image. (Non-Patent Document 1). In such a method, a moving image with time added is shot while the vehicle is running, while a GPS (Global Positioning System) is mounted on the vehicle and the vehicle position (shooting position) is used as position information along with the time. Get it. Then, the time at which the vehicle reaches the fixed point position is determined from the position information acquired using the GPS, and the still image corresponding to the fixed point position is extracted by extracting the image to which the time is added from the moving image. Furthermore, in such a method, a DGPS (Differential Global Positioning System) may be mounted on the vehicle in order to further improve the accuracy of position information to be acquired.

国土地理院、“地上系の空間計測技術に関する調査研究（第２年次）”、[online]、［平成２７年７月７日検索］、インターネット（URL:http://www.gsi.go.jp/common/000055214.pdf）Geospatial Information Authority of Japan, “Survey Research on Ground-based Spatial Measurement Technology (2nd year)”, [online], [Search July 7, 2015], Internet (URL: http: //www.gsi.go .jp / common / 000055214.pdf)

ところで、定点観測において、上記のように車両を走行させながら定点観測を行う場合、より多くの車両が定点位置を走行することが望ましい。そのため、ＤＧＰＳを搭載させた高コストの特別な車両よりも、ドライブレコーダやスマートフォンに用いられるような普及率の高いＧＰＳを搭載させた低コストの車両を用いることが望ましい。しかしながら、そのようなＧＰＳを用いて取得した定点位置の位置情報は、実際の定点位置との間に、定点観測においては許容できない誤差を生じてしまう。そのため、従来の方法では、動画から定点位置に対応する静止画を低コストで精度よく抽出できない、という問題があった。   By the way, in the fixed point observation, when the fixed point observation is performed while the vehicle is traveling as described above, it is desirable that more vehicles travel at the fixed point position. For this reason, it is desirable to use a low-cost vehicle equipped with a GPS having a high penetration rate used in a drive recorder or a smartphone, rather than a high-cost special vehicle equipped with a DGPS. However, the position information of the fixed point position acquired using such GPS causes an unacceptable error in the fixed point observation with the actual fixed point position. For this reason, the conventional method has a problem that a still image corresponding to a fixed point position cannot be accurately extracted from a moving image at low cost.

かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、動画から指定位置に対応する静止画を低コストで精度良く抽出する画像取得システム及び画像取得方法を提供することにある。   An object of the present invention made in view of this point is to provide an image acquisition system and an image acquisition method for accurately extracting a still image corresponding to a specified position from a moving image at low cost.

上記課題を解決するため、本発明に係る画像取得システムは、動画を撮影する収集装置と、該動画から指定位置に対応する静止画を抽出する解析装置とを備えた画像取得システムであって、前記収集装置は、前記収集装置が搭載される車両が走行する際の風景を動画として撮影するカメラと、前記車両の位置データを取得し、該位置データを取得した時刻を該位置データに付加する測位器と、前記車両の上下方向の加速度データを取得し、該加速度データを取得した時刻を該加速度データに付加する加速度センサと、を有し、前記解析装置は、前記動画から前記指定位置に対応する静止画を抽出する静止画抽出部を有し、前記静止画抽出部は、前記指定位置に最も近い前記位置データに付加された時刻を基準時刻として取得し、前記加速度データから、該基準時刻の近傍で、所定の閾値を超える前記加速度データを抽出し、該抽出した加速度データにおいて、所定の条件を満たす加速度データを、代表加速度データに決定し、該代表加速度データに付加された時刻に対応する静止画を抽出することを特徴とする。   In order to solve the above problems, an image acquisition system according to the present invention is an image acquisition system including a collection device that captures a moving image, and an analysis device that extracts a still image corresponding to a specified position from the moving image, The collection device acquires a position data of the vehicle that captures a moving image of a landscape when a vehicle on which the collection device is mounted travels, and adds the time at which the position data was acquired to the position data. A positioning device; and an acceleration sensor that acquires acceleration data in the vertical direction of the vehicle and adds the time at which the acceleration data was acquired to the acceleration data. A still image extraction unit for extracting a corresponding still image, wherein the still image extraction unit acquires a time added to the position data closest to the designated position as a reference time, and In the vicinity of the reference time, the acceleration data exceeding a predetermined threshold value is extracted from the data, and in the extracted acceleration data, acceleration data that satisfies a predetermined condition is determined as representative acceleration data. A still image corresponding to the added time is extracted.

また、上記課題を解決するため、本発明に係る画像取得方法は、動画を撮影する収集装置と、該動画から指定位置に対応する静止画を抽出する解析装置とを備えた画像取得システムにおける画像取得方法であって、前記収集装置によって、前記収集装置が搭載される車両が走行する際の風景を動画として撮影するステップと、前記車両の位置データを取得し、該位置データを取得した時刻を該位置データに付加するステップと、前記車両の上下方向の加速度データを取得し、該加速度データを取得した時刻を該加速度データに付加するステップと、前記解析装置によって、前記指定位置に最も近い前記位置データに付加された時刻を基準時刻として取得するステップと、前記加速度データから、前記基準時刻の近傍で、所定の閾値を超える前記加速度データを抽出するステップと、前記抽出した加速度データおいて、所定の条件を満たす加速度データを、代表加速度データに決定するステップと、前記代表加速度データに付加された時刻に基づいて前記動画から前記指定位置に対応する静止画を抽出するステップと、を含む。   In order to solve the above problems, an image acquisition method according to the present invention provides an image in an image acquisition system including a collection device that captures a moving image and an analysis device that extracts a still image corresponding to a specified position from the moving image. An acquisition method, wherein the collection device captures, as a moving image, a landscape when a vehicle on which the collection device is mounted travels, acquires the position data of the vehicle, and obtains the time at which the position data was acquired. Adding to the position data; acquiring acceleration data in the vertical direction of the vehicle; adding the time when the acceleration data was acquired to the acceleration data; and A step of acquiring the time added to the position data as a reference time, and from the acceleration data, in the vicinity of the reference time, before exceeding a predetermined threshold A step of extracting acceleration data; a step of determining acceleration data satisfying a predetermined condition in the extracted acceleration data as representative acceleration data; and the moving image based on the time added to the representative acceleration data. Extracting a still image corresponding to the designated position.

本発明に係る画像取得システム及び画像取得方法によれば、動画から指定位置に対応する静止画を低コストで精度良く抽出することができる。   According to the image acquisition system and the image acquisition method of the present invention, it is possible to accurately extract a still image corresponding to a specified position from a moving image at a low cost.

本発明の一実施形態に係る画像取得システムの概略図である。1 is a schematic diagram of an image acquisition system according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実地形態に係る画像取得システムの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the image acquisition system which concerns on one actual form of this invention. 図２の記憶部に記憶されている動画情報、速度情報、加速度情報及び位置情報の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the moving image information, speed information, acceleration information, and position information which are memorize | stored in the memory | storage part of FIG. 本発明の一実施形態に係る画像取得システムの動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the image acquisition system which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。ここで、車道において、インターチャンジや橋の入り口等は、定点観測の測定対象となるニーズが高い。さらに、インターチェンジや橋の入口等の車道には、運転者に注意を促すことを目的として、意図的に凹凸が予め設けられている箇所がある。そこで、本発明では、このような凹凸が設けられた箇所を定点位置（指定位置）として定点観測を行う例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, on the roadway, there is a high need for interchanging, entrances to bridges, etc. to be measured objects for fixed point observation. Furthermore, some roadways such as interchanges and bridge entrances are intentionally provided with unevenness for the purpose of alerting the driver. Therefore, in the present invention, an example will be described in which fixed-point observation is performed with a place where such unevenness is provided as a fixed-point position (designated position).

［システム構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る画像取得システム１の概略図である。画像取得システム１は、収集装置１００〜１０２と、解析装置２００とを備える。収集装置１００〜１０２及び解析装置２００は、例えば無線により、互いに通信を行う。なお、図１に示す画像取得システム１は、３つの収集装置１００〜１０２を備えているが、画像取得システム１の備える収集装置は、１つ又は２つでも、又は４つ以上でもよい。 [System configuration]
FIG. 1 is a schematic diagram of an image acquisition system 1 according to an embodiment of the present invention. The image acquisition system 1 includes collection devices 100 to 102 and an analysis device 200. The collection devices 100 to 102 and the analysis device 200 communicate with each other, for example, wirelessly. The image acquisition system 1 illustrated in FIG. 1 includes three collection devices 100 to 102, but the image acquisition system 1 may include one, two, or four or more collection devices.

収集装置１００〜１０２は、それぞれ車両に搭載される。また、収集装置１００〜１０２を搭載した車両は、それぞれ、車道を走行する。収集装置１００〜１０２は、走行している車両から動画を撮影し、各種情報（後述する動画情報、速度情報、加速度情報及び位置情報）を取得する。収集装置１００〜１０２は、取得した各種情報を、解析装置２００に送信する。   The collection devices 100 to 102 are each mounted on a vehicle. In addition, each vehicle equipped with the collecting devices 100 to 102 travels on a roadway. The collection devices 100 to 102 capture a moving image from a traveling vehicle and acquire various types of information (moving image information, speed information, acceleration information, and position information described later). The collection devices 100 to 102 transmit the acquired various information to the analysis device 200.

解析装置２００は、収集装置１００〜１０２から各種情報を受信すると、動画から定点位置（車道の凹凸位置）に対応する静止画を抽出する。   When the analysis apparatus 200 receives various types of information from the collection apparatuses 100 to 102, the analysis apparatus 200 extracts a still image corresponding to the fixed point position (the uneven position on the roadway) from the moving image.

以下、収集装置１００及び解析装置２００の機能の詳細について説明する。なお、以下では、説明を簡単にするため、画像取得システム１の備える収集装置は、収集装置１００のみとして説明する。   Details of the functions of the collection device 100 and the analysis device 200 will be described below. In the following description, the collection device included in the image acquisition system 1 is described as only the collection device 100 for the sake of simplicity.

図２は、本発明の一実地形態に係る画像取得システム１の構成の一例を示す図である。画像取得システム１は、収集装置１００と、解析装置２００とを備える。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the image acquisition system 1 according to an embodiment of the present invention. The image acquisition system 1 includes a collection device 100 and an analysis device 200.

収集装置１００は、カメラ１１０と、加速度センサ１２０と、測位器１３０と、速度計１４０と、時計１５０と、制御部１６０と、記憶部１７０と、インタフェース１８０とを有する。   The collection apparatus 100 includes a camera 110, an acceleration sensor 120, a positioning device 130, a speedometer 140, a clock 150, a control unit 160, a storage unit 170, and an interface 180.

カメラ１１０は、例えば、収集装置１００が搭載される車両の正面に位置する車窓に正対するように配置される。図２では、カメラ１１０は、収集装置１００の内部に配置されているが、収集装置１００の外部に配置されていてもよい。カメラ１１０は、車窓から見える車両の進行方向の風景を撮影し、その風景を動画データとして記録する。また撮影を開始する際、カメラ１１０は、時計１５０から撮影開始時刻を取得する。カメラ１１０は、撮影していく動画データに撮影開始時刻を付加し、これらを動画情報として記憶部１７０に蓄積させていく。なお、カメラ１１０は、例えば、車両の進行方向の風景を撮影するように固定されているため、車両が定点位置（車道の凹凸位置）を通過する際の画像の撮影方位は一定となる。   For example, the camera 110 is disposed so as to face the vehicle window located in front of the vehicle on which the collection device 100 is mounted. In FIG. 2, the camera 110 is disposed inside the collection device 100, but may be disposed outside the collection device 100. The camera 110 captures a landscape in the traveling direction of the vehicle that can be seen from the vehicle window, and records the landscape as moving image data. In addition, when shooting starts, the camera 110 acquires the shooting start time from the clock 150. The camera 110 adds a shooting start time to moving image data to be shot, and accumulates these in the storage unit 170 as moving image information. Note that, since the camera 110 is fixed so as to capture a landscape in the traveling direction of the vehicle, for example, the shooting direction of the image when the vehicle passes through the fixed point position (the uneven position on the roadway) is constant.

加速度センサ１２０は、一定の取得周期で、収集装置１００が搭載される車両の上下方向の加速度データを取得する。また加速度データを取得する際、加速度センサ１２０は、その加速度データを取得したときの時刻を時計１５０から取得する。加速度センサ１２０は、取得した加速度データに、その加速度データの取得時刻を付加し、これらを加速度情報として記憶部１７０に蓄積させていく。   The acceleration sensor 120 acquires acceleration data in the vertical direction of the vehicle on which the collection device 100 is mounted at a constant acquisition cycle. Further, when acquiring acceleration data, the acceleration sensor 120 acquires the time when the acceleration data is acquired from the clock 150. The acceleration sensor 120 adds the acquisition time of the acceleration data to the acquired acceleration data, and accumulates these in the storage unit 170 as acceleration information.

測位器１３０は、例えばＧＰＳである。測位器１３０は、一定の取得周期で、収集装置１００が搭載される車両の大まかな位置データを取得する。また位置データを取得する際、測位器１３０は、その位置データを取得したときの時刻を時計１５０から取得する。測位器１３０は、取得した位置データに、その位置データの取得時刻を付加し、これらを位置情報として記憶部１７０に蓄積させていく。   The positioning device 130 is a GPS, for example. The positioning device 130 acquires rough position data of the vehicle on which the collection device 100 is mounted at a constant acquisition cycle. Further, when acquiring the position data, the positioning device 130 acquires the time when the position data is acquired from the clock 150. The positioning device 130 adds the acquisition time of the position data to the acquired position data, and accumulates these in the storage unit 170 as position information.

速度計１４０は、一定の取得周期で、収集装置１００が搭載される車両の速度データを取得する。また速度データを取得する際、速度計１４０は、その速度データを取得したときの時刻を時計１５０から取得する。速度計１４０は、取得した速度データに、その速度データの取得時刻を付加し、これらを速度情報として記憶部１７０に蓄積させていく。   The speedometer 140 acquires speed data of the vehicle on which the collection device 100 is mounted at a constant acquisition cycle. When acquiring speed data, the speedometer 140 acquires the time when the speed data was acquired from the clock 150. The speedometer 140 adds the acquisition time of the speed data to the acquired speed data, and accumulates these in the storage unit 170 as speed information.

時計１５０は、時刻を計測する。また、時計１５０は、計測した時刻を、カメラ１１０、加速度センサ１２０、測位器１３０及び速度計１４０に送信する。   The clock 150 measures time. The watch 150 transmits the measured time to the camera 110, the acceleration sensor 120, the positioning device 130, and the speedometer 140.

制御部１６０は、収集装置１００全体を制御及び管理するものであり、例えばプロセッサにより構成することができる。   The control unit 160 controls and manages the entire collection apparatus 100, and can be configured by a processor, for example.

記憶部１７０は、動画情報、速度情報、加速度情報及び位置情報を記憶している。図３に、記憶部１７に記憶されている動画情報、速度情報、加速度情報及び位置情報の一例を示す。   The storage unit 170 stores moving image information, speed information, acceleration information, and position information. FIG. 3 shows an example of moving image information, speed information, acceleration information, and position information stored in the storage unit 17.

インタフェース１８０は、解析装置２００と通信を行う。記憶部１７０に記憶されている動画情報、速度情報、加速度情報及び位置情報は、インタフェース１８０を介して、解析装置２００に送信される。なお、記憶部１７０に記憶されている動画情報、速度情報、加速度情報及び位置情報は、記憶媒体を用いて、解析装置２００に引き渡してもよい。   The interface 180 communicates with the analysis device 200. The moving image information, speed information, acceleration information, and position information stored in the storage unit 170 are transmitted to the analysis apparatus 200 via the interface 180. Note that the moving image information, speed information, acceleration information, and position information stored in the storage unit 170 may be delivered to the analysis apparatus 200 using a storage medium.

解析装置２００は、インタフェース２１０と、記憶部２２０と、制御部２３０と、静止画抽出部２４０と、静止画記憶部２５０とを有する。   The analysis device 200 includes an interface 210, a storage unit 220, a control unit 230, a still image extraction unit 240, and a still image storage unit 250.

インタフェース２１０は、収集装置１００と通信を行う。また、インタフェース２１０を介して、収集装置１００から受信した動画情報、速度情報、加速度情報及び位置情報は、記憶部２２０に記憶される。なお、動画情報、速度情報、加速度情報及び位置情報は、記憶媒体を用いて収集装置１００から取得し、インタフェース２１０を介し、記憶部２２０に記憶してもよい。   The interface 210 communicates with the collection apparatus 100. In addition, the moving image information, speed information, acceleration information, and position information received from the collection apparatus 100 via the interface 210 are stored in the storage unit 220. Note that the moving image information, speed information, acceleration information, and position information may be acquired from the collection device 100 using a storage medium and stored in the storage unit 220 via the interface 210.

記憶部２２０は、インタフェース２１０を介して収集装置１００から受信した動画情報、速度情報、加速度情報及び位置情報を記憶している。   The storage unit 220 stores moving image information, speed information, acceleration information, and position information received from the collection apparatus 100 via the interface 210.

制御部２３０は、解析装置２００全体を制御及び管理するものであり、例えばプロセッサにより構成することができる。   The control unit 230 controls and manages the entire analysis apparatus 200, and can be configured by a processor, for example.

静止画抽出部２４０は、記憶部２２０に記憶されている動画情報、速度情報、加速度情報及び位置情報を用いて、収集装置１００が撮影した動画データから定点位置に対応する静止画を抽出する。以下、この処理を説明する。   The still image extraction unit 240 extracts a still image corresponding to the fixed point position from the moving image data captured by the collection device 100 using the moving image information, speed information, acceleration information, and position information stored in the storage unit 220. Hereinafter, this process will be described.

まず、例えば外部からインタフェース２１０を介し、定点観測を行う定点位置が指定されると、静止画抽出部２４０は、記憶部２２０に記憶されている位置情報から、指定された定点位置に最も近い位置データを検索し取得する。そして、静止画抽出部２４０は、取得した位置データに付加された時刻を、定点位置に到達したおおよその時刻である基準時刻ｔとして取得する。   First, for example, when a fixed point position for performing fixed point observation is designated from the outside via the interface 210, the still image extracting unit 240 is a position closest to the designated fixed point position from the position information stored in the storage unit 220. Search and retrieve data. Then, the still image extraction unit 240 acquires the time added to the acquired position data as a reference time t that is an approximate time at which the fixed point position is reached.

次に、静止画抽出部２４０は、記憶部２２０に記憶されている加速度情報から、基準時刻ｔの近傍で、所定の特徴を有する１以上の加速度データを抽出する。具体的には、静止画抽出部２４０は、記憶部２２０に記憶されている加速度情報から、基準時刻ｔの近傍で、上下方向の加速度の絶対値が所定の閾値を超える１以上の加速度データを抽出する。ここで、車道に設けられた凹凸を車両が通過する際、凹凸によって車両は上下方向に動く。そこで、画像取得システム１では、上下方向の加速度の絶対値が所定の閾値を超える１以上の加速度データを、車両が定点位置（車道の凹凸位置）を通過した際の加速度データの候補として抽出する。また、所定の閾値は、車道の凸凹具合を考慮して設定される。例えば、自動車専用道のような整備された車道では、所定の閾値は、０．２Ｇ〜０．３Ｇ（これらは重力加速度１Ｇを減算後の値）に設定される。   Next, the still image extraction unit 240 extracts one or more acceleration data having a predetermined feature near the reference time t from the acceleration information stored in the storage unit 220. Specifically, the still image extraction unit 240 obtains one or more pieces of acceleration data in which the absolute value of the vertical acceleration exceeds a predetermined threshold value near the reference time t from the acceleration information stored in the storage unit 220. Extract. Here, when the vehicle passes through the unevenness provided on the roadway, the vehicle moves up and down due to the unevenness. Therefore, the image acquisition system 1 extracts one or more acceleration data in which the absolute value of the acceleration in the vertical direction exceeds a predetermined threshold as acceleration data candidates when the vehicle passes through a fixed point position (roadway uneven position). . The predetermined threshold is set in consideration of the unevenness of the roadway. For example, in a maintained road such as an automobile road, the predetermined threshold value is set to 0.2G to 0.3G (these values are obtained by subtracting the gravitational acceleration 1G).

さらに、静止画抽出部２４０が加速度データを抽出する基準時刻ｔの近傍を、時刻ｔ−Ｔから時刻ｔ＋Ｔの範囲とした場合、Ｔに予め設定した値を用いてもよいが、静止画抽出部２４０は、Ｔを以下の式（１）によって算出することもできる。

Ｔ＝τ1＋τ2＋Ｓ 式（１）

式（１）において、τ1は収集装置１００の加速度センサ１２０の加速度データの取得周期、τ2は収集装置１００の測位器１３０の位置データの取得周期である。加えて、式（１）におけるＳの算出方法を以下に説明する。 Furthermore, when the vicinity of the reference time t from which the still image extraction unit 240 extracts acceleration data is set to a range from time t−T to time t + T, a value set in advance may be used, but the still image extraction unit 240 In 240, T can also be calculated by the following equation (1).

T = τ 1 + τ 2 + S Formula (1)

In Expression (1), τ 1 is the acceleration data acquisition cycle of the acceleration sensor 120 of the collection device 100, and τ 2 is the position data acquisition cycle of the positioning device 130 of the collection device 100. In addition, a method for calculating S in Equation (1) will be described below.

まず、静止画抽出部２４０は、記憶部２２０に記憶されている速度情報から、基準時刻ｔに最も近い時刻で取得された速度データを検索し、その速度データをｖ1とする。そして、静止画抽出部２４０は、収集装置１００の速度計１４０の速度データの取得周期をτ3、測位器１３０の最大誤差をＥ、速度計１４０の最大誤差率をεとして、以下の式（２）を満たす最小のｎを求める。そして、静止画抽出部２４０は、以下の式（２）を満たす最小のｎをｋ+とし、Ｓ+＝τ3×（ｋ+＋１）を算出する。

Figure 2017060114
式（２）において、ｖ1，ｖ2，ｖ3・・・（ｉ＝１，２，３…）は、それぞれ、速度計１４０によってｖ1から順に時間が進む方向に取得された速度データである。さらに、静止画抽出部２４０は、基準時刻ｔに最も近い時刻で取得された速度データ（上記のｖ1）をｖ-1とした以下の式（３）を満たす最小のｎを求める。そして、静止画抽出部２４０は、以下の式（３）を満たす最小のｎをｋ-とし、Ｓ-＝τ3×（ｋ-＋１）を算出する。
Figure 2017060114
 式（３）において、上記式（２）と同様に、τ3は速度計１４０の速度データの取得周期、Ｅは測位器１３０の最大誤差、εは速度計１４０の最大誤差率である。また、式（３）において、ｖ-1，ｖ-2，ｖ-3・・・（ｉ＝１，２，３…）は、それぞれ、速度計１４０によってｖ1から順に時間が戻る方向に取得された速度データである。静止画抽出部２４０は、算出したＳ+及びＳ-のうち、値が大きい方を、上記式（１）におけるＳとする。 First, still picture extraction unit 240, from the speed information stored in the storage unit 220, retrieves the velocity data obtained at a time closest to the reference time t, for the speed data and v 1. The still image extraction unit 240 then sets the speed data acquisition period of the speedometer 140 of the collection apparatus 100 as τ 3 , the maximum error of the positioning device 130 as E, and the maximum error rate of the speedometer 140 as ε as Find the minimum n that satisfies 2). Then, the still image extraction unit 240 calculates S + = τ 3 × (k + +1), where k + is the minimum n that satisfies the following equation (2).
Figure 2017060114
 In the equation (2), v 1 , v 2 , v 3 ... (I = 1 , 2 , 3...) Are speed data acquired by the speedometer 140 in the direction in which the time advances from v 1 in order. is there. Furthermore, the still image extraction unit 240 obtains the minimum n satisfying the following expression (3), where v −1 is the velocity data (v 1 described above) acquired at the time closest to the reference time t. Then, the still image extraction unit 240 calculates S − = τ 3 × (k − +1), where k − is the minimum n that satisfies the following expression (3).
Figure 2017060114
 In Expression (3), as in Expression (2) above, τ 3 is the speed data acquisition period of the speedometer 140, E is the maximum error of the positioning device 130, and ε is the maximum error rate of the speedometer 140. Further, acquired in the formula (3), v -1, v -2, v -3 ··· (i = 1,2,3 ...) , respectively, to turn time back direction from v 1 by the speed meter 140 Speed data. The still image extraction unit 240 determines the larger one of the calculated S + and S − as S in the above equation (1).

その後、静止画抽出部２４０は、抽出した１以上の加速度データにおいて、所定の条件を満たす加速度データを、代表加速度データに決定する。この代表加速度データを取得した時刻（以下単に「代表加速度データ取得時刻」という）が、車両が定点位置（車道の凹凸）に到達した時刻となる。所定の条件には、例えば、最も早い時刻に取得されたデータ、最も遅い時刻に取得されたデータ、取得された時刻が中央となるデータ又は加速度が最大となるデータがある。例えば、車道がよく整備されており定点位置（車道の凹凸）以外の箇所で車両が上下にあまり動かない（加速しない）と想定される場合、抽出した１以上の加速度データにおいて、加速度が最大となるデータを代表加速度データとすることができる。そしてこれにより、定点位置に到達した時刻をより精度よく特定することができる。なお、静止画抽出部２４０は、抽出した加速度データが１つである場合は、その加速度データを代表加速度データに決定する。   Thereafter, the still image extraction unit 240 determines, as representative acceleration data, acceleration data that satisfies a predetermined condition in the extracted one or more pieces of acceleration data. The time at which the representative acceleration data is acquired (hereinafter simply referred to as “representative acceleration data acquisition time”) is the time at which the vehicle reaches the fixed point position (roadway unevenness). The predetermined condition includes, for example, data acquired at the earliest time, data acquired at the latest time, data having the acquired time at the center, or data having the maximum acceleration. For example, when it is assumed that the roadway is well maintained and the vehicle does not move much up and down (does not accelerate) at locations other than the fixed point position (roadway unevenness), the acceleration is maximum in the extracted one or more acceleration data. Can be used as representative acceleration data. As a result, the time at which the fixed point position is reached can be specified more accurately. Note that if the extracted acceleration data is one, the still image extraction unit 240 determines the acceleration data as representative acceleration data.

そして、静止画抽出部２４０は、記憶部２２０に記憶されている動画情報から、代表加速度データ取得時刻に対応する静止画を抽出する。例えば、静止画抽出部２４０は、代表加速度データ取得時刻から撮影開始時刻を減算し、減算後の値に収集装置１００のカメラ１１０のフレームレート（動画において単位時間当たりに記録されるフレーム数）を乗算する。そして、静止画抽出部２４０は、乗算した値から、定点位置に対応する静止画が撮影開始から何番目のフレーム画像に対応するか求め、その求めたフレーム画像を抽出することにより、定点位置に対応する静止画を抽出する。さらに、静止画抽出部２４０は、抽出した定点位置に対応する静止画を静止画記憶部２５０に記憶させる。なお、定点観測において定点位置が複数ある場合、静止画抽出部２４０は、動画情報から、それらの定点位置に対応する静止画をそれぞれ抽出していき、静止画記憶部２５０に蓄積させていく。   Then, the still image extraction unit 240 extracts a still image corresponding to the representative acceleration data acquisition time from the moving image information stored in the storage unit 220. For example, the still image extraction unit 240 subtracts the shooting start time from the representative acceleration data acquisition time, and the frame rate of the camera 110 of the collection device 100 (the number of frames recorded per unit time in the moving image) is subtracted from the subtraction value. Multiply. Then, the still image extraction unit 240 obtains what frame image the still image corresponding to the fixed point position corresponds to from the start of shooting from the multiplied value, and extracts the obtained frame image to obtain the fixed point position. Extract the corresponding still image. Further, the still image extraction unit 240 stores the still image corresponding to the extracted fixed point position in the still image storage unit 250. When there are a plurality of fixed point positions in the fixed point observation, the still image extracting unit 240 extracts still images corresponding to the fixed point positions from the moving image information, and accumulates them in the still image storage unit 250.

静止画記憶部２５０は、静止画抽出部２４０が抽出した定点位置に対応する静止画を記憶している。なお、図２では、静止画記憶部２５０と記憶部２２０とは、それぞれ別に設けられているが、静止画記憶部２５０と記憶部２２０とを一体の記憶部として、解析装置２００内に設けてもよい。   The still image storage unit 250 stores a still image corresponding to the fixed point position extracted by the still image extraction unit 240. In FIG. 2, the still image storage unit 250 and the storage unit 220 are provided separately, but the still image storage unit 250 and the storage unit 220 are provided in the analysis apparatus 200 as an integrated storage unit. Also good.

以下、本発明の一実施形態に係る画像取得システム１の動作を説明する。   Hereinafter, the operation of the image acquisition system 1 according to an embodiment of the present invention will be described.

［システム動作］
図４は、本発明の一実施形態に係る画像取得システム１の動作の一例を示すフローチャートである。 [System operation]
FIG. 4 is a flowchart showing an example of the operation of the image acquisition system 1 according to an embodiment of the present invention.

収集装置１００は、取得した動画情報、速度情報、加速度情報及び位置情報を、収集装置１００のインタフェース１８０を介して、解析装置２００に送信する。解析装置２００は、解析装置２００のインタフェース２１０を介して、動画情報、速度情報、加速度情報及び位置情報を受信すると、これらの情報を解析装置２００の記憶部２２０に記憶させる。その後、例えば外部からインタフェース２１０を介し、定点観測を行う定点位置が指定されると、静止画抽出部２４０は、記憶部２２０に記憶されている位置情報から、指定された定点位置に最も近い位置データを検索し取得する（ステップＳ１０１）。そして、静止画抽出部２４０は、取得した位置データに付加された時刻を、定点位置に到達したおおよその時刻である基準時刻ｔとして取得する（ステップＳ１０２）。   The collection device 100 transmits the acquired moving image information, speed information, acceleration information, and position information to the analysis device 200 via the interface 180 of the collection device 100. When the analysis apparatus 200 receives the moving image information, the speed information, the acceleration information, and the position information via the interface 210 of the analysis apparatus 200, the analysis apparatus 200 stores these pieces of information in the storage unit 220 of the analysis apparatus 200. Thereafter, for example, when a fixed point position for performing fixed point observation is designated from the outside via the interface 210, the still image extraction unit 240 determines the position closest to the designated fixed point position from the position information stored in the storage unit 220. Data is retrieved and acquired (step S101). Then, the still image extraction unit 240 acquires the time added to the acquired position data as a reference time t that is an approximate time at which the fixed point position is reached (step S102).

次に、静止画抽出部２４０は、記憶部２２０に記憶されている加速度情報から、基準時刻ｔの近傍で、所定の特徴を有する１以上の加速度データを抽出する（ステップＳ１０３）。具体的には、静止画抽出部２４０は、記憶部２２０に記憶されている加速度情報から、基準時刻ｔの近傍で、上下方向の加速度の絶対値が所定の閾値を超える１以上の加速度データを抽出する。基準時刻ｔの近傍を時刻ｔ−Ｔから時刻ｔ＋Ｔの範囲とした場合、Ｔに予め設定した値を用いてもよいし、Ｔを上記式（１）〜（３）によって算出してもよい。   Next, the still image extraction unit 240 extracts one or more acceleration data having a predetermined feature near the reference time t from the acceleration information stored in the storage unit 220 (step S103). Specifically, the still image extraction unit 240 obtains one or more pieces of acceleration data in which the absolute value of the vertical acceleration exceeds a predetermined threshold value near the reference time t from the acceleration information stored in the storage unit 220. Extract. When the vicinity of the reference time t is in the range from time t-T to time t + T, a value set in advance may be used, or T may be calculated by the above formulas (1) to (3).

その後、静止画抽出部２４０は、抽出した１以上の加速度データにおいて、所定の条件を満たす加速度データを、代表加速度データに決定する（ステップＳ１０４）。所定の条件には、例えば、最も早い時刻に取得されたデータ、最も遅い時刻に取得されたデータ、取得された時刻が中央となるデータ又は加速度が最大となるデータがある。   Thereafter, the still image extraction unit 240 determines, as representative acceleration data, acceleration data that satisfies a predetermined condition in the extracted one or more pieces of acceleration data (step S104). The predetermined condition includes, for example, data acquired at the earliest time, data acquired at the latest time, data having the acquired time at the center, or data having the maximum acceleration.

そして、静止画抽出部２４０は、記憶部２２０に記憶されている動画情報から、代表加速度データ取得時刻に対応する静止画を抽出する（ステップＳ１０５）。例えば、静止画抽出部２４０は、代表加速度データ取得時刻から撮影開始時刻を減算し、減算後の値に収集装置１００のカメラ１１０のフレームレート（動画において単位時間当たりに記録されるフレーム数）を乗算する。そして、静止画抽出部２４０は、乗算した値から、定点位置に対応する静止画が撮影開始から何番目のフレーム画像に対応するか求め、その求めたフレーム画像を抽出することにより、定点位置に対応する静止画を抽出する。   Then, the still image extraction unit 240 extracts a still image corresponding to the representative acceleration data acquisition time from the moving image information stored in the storage unit 220 (step S105). For example, the still image extraction unit 240 subtracts the shooting start time from the representative acceleration data acquisition time, and the frame rate of the camera 110 of the collection device 100 (the number of frames recorded per unit time in the moving image) is subtracted from the subtraction value. Multiply. Then, the still image extraction unit 240 obtains what frame image the still image corresponding to the fixed point position corresponds to from the start of shooting from the multiplied value, and extracts the obtained frame image to obtain the fixed point position. Extract the corresponding still image.

なお、ステップ１０４の処理において、静止画抽出部２４０は、抽出した加速度データが１つである場合は、その加速度データを代表加速度データに決定する。   In the process of step 104, when there is one extracted acceleration data, the still image extraction unit 240 determines that acceleration data as representative acceleration data.

なお、上記では車道に予め設けられた凹凸を定点位置とする例を説明してきたが、車道の劣化等により自然に生じた凹凸を定点位置としてもよい。又は、本願発明を利用するために、車道に新たな凹凸を設けてもよい。   In the above description, an example in which the unevenness provided in advance on the roadway is the fixed point position has been described. Or in order to utilize this invention, you may provide a new unevenness | corrugation in a roadway.

また、図１に示すように、同一の定点位置を通過する車両が複数ある場合、同一の定点位置対応する複数の静止画を抽出することができる。これら複数の静止画を静止画記憶部２５０に蓄積させておき、画像処理を施してもよいし、時系列に並べて同一の定点位置における動画として利用してもよい。   Further, as shown in FIG. 1, when there are a plurality of vehicles passing through the same fixed point position, a plurality of still images corresponding to the same fixed point position can be extracted. These still images may be stored in the still image storage unit 250 and subjected to image processing, or may be used as moving images at the same fixed point position in time series.

以上のように、画像取得システム１では、解析装置２００の静止画抽出部２４０が、定点位置に最も近い位置データを検索し、その位置データを取得した時刻を基準時刻ｔとして取得する。そして、静止画抽出部２４０は、加速度情報から、基準時刻ｔの近傍で、所定の特徴を有する１以上の加速度データを抽出し、抽出した１以上の加速度データにおいて、代表加速度データを決定する。さらに、決定した代表加速度データ取得時刻に対応する静止画を動画情報から抽出する。これにより、定点位置に到達した時刻を精度よく特定することができるため、動画から指定位置（定点位置）に対応する静止画を精度よく抽出することができる。   As described above, in the image acquisition system 1, the still image extraction unit 240 of the analysis apparatus 200 searches for position data closest to the fixed point position, and acquires the time when the position data is acquired as the reference time t. Then, the still image extraction unit 240 extracts one or more pieces of acceleration data having a predetermined feature near the reference time t from the acceleration information, and determines representative acceleration data in the extracted one or more pieces of acceleration data. Further, a still image corresponding to the determined representative acceleration data acquisition time is extracted from the moving image information. Thereby, since the time at which the fixed point position is reached can be specified with high accuracy, a still image corresponding to the designated position (fixed point position) can be extracted with high accuracy from the moving image.

さらに、画像取得システム１では、収集装置１００に加速度センサ１２０等の入手が容易な技術を用いて、本発明に係る画像取得システム１を実現している。このため、一般車両や路線バスに収集装置１００を搭載させて、本発明に係る画像取得システム１を低コストで実現することができる。   Furthermore, in the image acquisition system 1, the image acquisition system 1 according to the present invention is realized by using a technique that makes it easy to obtain the acceleration sensor 120 or the like for the collection device 100. For this reason, the image acquisition system 1 according to the present invention can be realized at low cost by mounting the collection device 100 on a general vehicle or a route bus.

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、本発明について装置を中心に説明してきたが、本発明は装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。   Although the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention. For example, the functions included in each component, each step, etc. can be rearranged so that there is no logical contradiction, and multiple components, steps, etc. can be combined or divided into one It is. Further, although the present invention has been described mainly with respect to the apparatus, the present invention can also be realized as a method, a program executed by a processor included in the apparatus, or a storage medium storing the program, and is within the scope of the present invention. It should be understood that these are also included.

１ 画像取得システム
１００〜１０２ 収集装置
１１０ カメラ
１２０ 加速度センサ
１３０ 測位器
１４０ 速度計
１５０ 時計
１６０ 制御部
１７０ 記憶部
１８０ インタフェース
２００ 解析装置
２１０ インタフェース
２２０ 記憶部
２３０ 制御部
２４０ 静止画抽出部
２５０ 静止画記憶部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image acquisition system 100-102 Collection apparatus 110 Camera 120 Acceleration sensor 130 Positioner 140 Speedometer 150 Clock 160 Control part 170 Storage part 180 Interface 200 Analysis apparatus 210 Interface 220 Storage part 230 Control part 240 Still image extraction part 250 Still picture storage Part

Claims (5)

動画を撮影する収集装置と、該動画から指定位置に対応する静止画を抽出する解析装置とを備えた画像取得システムであって、
前記収集装置は、
前記収集装置が搭載される車両が走行する際の風景を動画として撮影するカメラと、
前記車両の位置データを取得し、該位置データを取得した時刻を該位置データに付加する測位器と、
前記車両の上下方向の加速度データを取得し、該加速度データを取得した時刻を該加速度データに付加する加速度センサと、を有し、
前記解析装置は、
前記動画から前記指定位置に対応する静止画を抽出する静止画抽出部を有し、
前記静止画抽出部は、前記指定位置に最も近い前記位置データに付加された時刻を基準時刻として取得し、前記加速度データから、該基準時刻の近傍で、所定の閾値を超える前記加速度データを抽出し、該抽出した加速度データにおいて、所定の条件を満たす加速度データを、代表加速度データに決定し、該代表加速度データに付加された時刻に対応する静止画を抽出する
ことを特徴とする画像取得システム。 An image acquisition system comprising a collection device for capturing a moving image and an analysis device for extracting a still image corresponding to a specified position from the moving image,
The collector is
A camera that captures a moving image of a landscape when the vehicle on which the collection device is mounted travels;
A positioner that acquires the position data of the vehicle and adds the time at which the position data was acquired to the position data;
An acceleration sensor that acquires acceleration data in the vertical direction of the vehicle and adds the time at which the acceleration data was acquired to the acceleration data;
The analysis device includes:
A still image extraction unit that extracts a still image corresponding to the specified position from the moving image;
The still image extraction unit acquires a time added to the position data closest to the designated position as a reference time, and extracts the acceleration data exceeding a predetermined threshold value near the reference time from the acceleration data. In the extracted acceleration data, the acceleration data satisfying a predetermined condition is determined as representative acceleration data, and a still image corresponding to the time added to the representative acceleration data is extracted. . 前記所定の条件は、最も早い時刻に取得されたデータ、最も遅い時刻に取得されたデータ、取得された時刻が中央となるデータ又は加速度が最大となるデータであることを特徴とする請求項１に記載の画像取得システム。   2. The predetermined condition is data acquired at the earliest time, data acquired at the latest time, data having the acquired time at the center, or data having the maximum acceleration. The image acquisition system described in 1. 前記所定の条件は、加速度が最大となるデータであることを特徴とする請求項１に記載の画像取得システム。   The image acquisition system according to claim 1, wherein the predetermined condition is data that maximizes acceleration. 前記収集装置は、一定の取得周期で前記車両の速度データを取得し、該速度データを取得した時刻を該速度データに付加する速度計をさらに有し、
前記加速度センサは、一定の取得周期で前記加速度データを取得し、前記測位器は、一定の取得周期で前記位置データを取得し、
前記基準時刻の近傍は、前記加速度センサの前記加速度データの取得周期、前記測位器の前記位置データの取得周期及び前記速度計の前記速度データの取得周期に基づいて設定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像取得システム。 The collection device further includes a speedometer that acquires the speed data of the vehicle at a constant acquisition cycle and adds the time at which the speed data was acquired to the speed data,
The acceleration sensor acquires the acceleration data at a constant acquisition cycle, and the positioning device acquires the position data at a constant acquisition cycle,
The vicinity of the reference time is set based on the acceleration data acquisition cycle of the acceleration sensor, the position data acquisition cycle of the positioning device, and the speed data acquisition cycle of the speedometer. The image acquisition system as described in any one of Claims 1-3. 動画を撮影する収集装置と、該動画から指定位置に対応する静止画を抽出する解析装置とを備えた画像取得システムにおける画像取得方法であって、
前記収集装置によって、
前記収集装置が搭載される車両が走行する際の風景を動画として撮影するステップと、
前記車両の位置データを取得し、該位置データを取得した時刻を該位置データに付加するステップと、
前記車両の上下方向の加速度データを取得し、該加速度データを取得した時刻を該加速度データに付加するステップと、
前記解析装置によって、
前記指定位置に最も近い前記位置データに付加された時刻を基準時刻として取得するステップと、
前記加速度データから、前記基準時刻の近傍で、所定の閾値を超える前記加速度データを抽出するステップと、
前記抽出した加速度データおいて、所定の条件を満たす加速度データを、代表加速度データに決定するステップと、
前記代表加速度データに付加された時刻に基づいて前記動画から前記指定位置に対応する静止画を抽出するステップと、
を含む画像取得方法。 An image acquisition method in an image acquisition system comprising: a collection device that captures a moving image; and an analysis device that extracts a still image corresponding to a specified position from the moving image,
By the collecting device,
Photographing a landscape as a moving image of a vehicle on which the collection device is mounted; and
Acquiring the position data of the vehicle, and adding the time at which the position data was acquired to the position data;
Acquiring acceleration data in the vertical direction of the vehicle, and adding the time at which the acceleration data was acquired to the acceleration data;
By the analysis device,
Obtaining a time added to the position data closest to the designated position as a reference time;
Extracting from the acceleration data the acceleration data that exceeds a predetermined threshold in the vicinity of the reference time;
Determining acceleration data satisfying a predetermined condition in the extracted acceleration data as representative acceleration data;
Extracting a still image corresponding to the specified position from the moving image based on the time added to the representative acceleration data;
An image acquisition method including:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023047492A1 (en) * 2021-09-22 2023-03-30 日本電信電話株式会社 Control device, control system, control method, and program

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